Schwerpunkte

Dezentrales Monitoring von Patienten

Covid-19-Krankheitsverläufe schnell und sicher diagnostizieren

30. Oktober 2020, 10:16 Uhr   |  Kathrin Veigel

Covid-19-Krankheitsverläufe schnell und sicher diagnostizieren
© Fraunhofer IPMS

Durch die frühzeitige Einleitung erforderlicher Maßnahmen soll das Monitoringsystem, Krankheitsverläufe abzumildern, die Therapiedauer zu verkürzen und Intensivtherapiestationen flexibel zu nutzen.

Das Fraunhofer-Clusterprojekt M³Infekt will ein Monitoringsystem entwickeln, das ein schnelles Eingreifen bei plötzlichen Zustandsverschlechterungen ermöglicht. Das System soll modular, multimodal und mobil sein und lässt sich etwa bei der Behandlung von Covid-19-Patienten einsetzen.

Die Corona-Pandemie stellt eine Herausforderung für die medizinische Diagnostik dar: Neben schwerwiegenden Symptomen verursacht der SARS-CoV-2-Virus auch milde Verläufe, die sich akut verschlechtern können. Eine durchgängige Patientenüberwachung gibt es aber bisher nur auf Intensivstationen. Plötzliche Gesundheitsverschlechterungen werden dadurch oft erst zeitverzögert erkannt und Betroffene zu spät in ein Krankenhaus gebracht.

Genau da setzt das Clusterprojekt M3Infekt an. Durch die mobile Erfassung, Analyse und Fusion relevanter Biosignale mithilfe unterschiedlicher Technologien können valide Diagnosen über Zustand und Krankheitsverlauf getroffen werden.

Das avisierte System adressiert langfristig die dezentrale Patientenüberwachung auf Normalstationen sowie in außerklinischen Umgebungen anhand multimodaler Parameter des Herz-Kreislaufsystems (u.a. Herzrate, EKG, Sauerstoffsättigung, Durchblutungssituation) und der Atmung (u.a. Atemfrequenz/-volumen, Atemluftanalyse). Als Basis zur Auswertung dienen Methoden des maschinellen Lernens, die die Diagnosestellung erleichtern und die ortsunabhängige Integration in verschiedene Einsatz- und Anwendungsszenarien gewährleisten.

Bezahlbare Gesundheit: Mehrwert für Patienten und Gesundheitswesen

Der modulare und mobile Aufbau des geplanten Systems mit standardisierten, offenen Schnittstellen ermöglicht die einfache Integration in andere Plattformen und die Anwendbarkeit für verschiedene Krankheiten, wie etwa Influenza, Pneumonien und Sepsis. Kontinuierliches Monitoring, bisher nur auf Intensivstationen vorgesehen, erweitert den Systemeinsatz auch auf außerklinische Bereiche, zum Beispiel in der Kurz- und Langzeitpflege, der ambulanten Behandlung oder der häuslichen Umgebung. So können Patienten in einer für sie förderlichen Umgebung bleiben und müssen nur bei plötzlicher Verschlechterung ihres Zustands in ein Krankenhaus verlegt werden.

Das M3Infekt-Konsortium unter Leitung des Fraunhofer-Institut IIS in Erlangen besteht aus zehn Fraunhofer-Instituten und vier medizinischen Partnern, deren verschiedene fachliche Kompetenzen sich interdisziplinär ergänzen.

Im Rahmen des Projekts beschäftigt sich das Fraunhofer-Institut IPMS mit der spirometrischen ultraschallbasierten Atemluftanalyse unter Nutzung eines MEMS-basierten Ultraschallsystems. Dieses dient der Analyse des Luftflusses der Patienten und damit generell der Atmungsüberwachung. Das Institut ist außerdem über das Projektzentrum MEOS beteiligt, das einerseits die Koordination der klinischen Partner, die Aufstellung regulatorischer Anforderungen für Messungen an Patienten sowie die Konzept­entwicklung für die Systemintegration übernimmt und andererseits ein System zur chemischen Analyse der Atemluft mittels Ionenmobilitätsspektroskopie entwickelt.

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