M³Infekt

Dezentrales Monitoring von Patienten: Projekt M³Infekt

Das Fraunhofer-Clusterprojekt M³Infekt zielt darauf ab, ein Monitoringsystem zu entwickeln, das ein schnelles Eingreifen bei plötzlichen Verschlechterung des Gesundheitszustandes ermöglicht. Das System wird modular, multimodal und mobil gestaltet und kann zum Beispiel bei der Behandlung von Covid-19-Patienten eingesetzt werden. Durch die frühzeitige Einleitung erforderlicher Maßnahmen hilft das System, Krankheitsverläufe abzumildern, die Therapiedauer zu verkürzen und Intensivtherapiestationen flexibel zu nutzen. Das Fraunhofer IZFP beteiligt sich daran mit bedienerfreundlichen, branchengerechten Techniken des maschinellen Lernens

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 bspw. Influenza, Pneumonien und Sepsis. Kontinuierliches Monitoring, bisher nur auf Intensivstationen vorgesehen, erweitert den Systemeinsatz auch auf außerklinische Bereiche, wie bspw. 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 IIS besteht aus zehn Fraunhofer-Instituten und vier medizinischen Partnern, deren verschiedene fachliche Kompetenzen sich interdisziplinär ergänzen.

Als Konsortialpartner bringt das Fraunhofer IZFP seine Kompetenzen im Bereich intuitiv bedienbarer Tools des maschinellen Lernens ein. Basierend auf dem Modularen Messsystem MMS wurde die Software »M³Infekt Analyzer« erstellt. Diese bietet einen Server an, der eingehende Messdaten beliebiger Sensormodalitäten auch bei variabler, unterschiedlicher Abtastrate synchronisiert, fusioniert und Training sowie Validierung von Modellen zur Analyse und Zustandsprädiktion bedienerfreundlich implementiert. Für in Echtzeit eingehende Daten liefert dieses Modul ständig eine visuelle Zustandsbewertung und bietet ausgangsseitig ein offenes Dateninterface mit der Perspektive, an digitale Standards im Medizinwesen wie Health Level 7 (https://hl7.de/) oder DICOM anzudocken.

Das Projekt M³Infekt wird im Rahmen der internen Programme der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert.

Partner:

Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS

Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Institutsteil Entwurf Adaptive Systeme

Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS

Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR

Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Fraunhofer-Institut für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT

Fraunhofer-Projektzentrum Mikroelektronische und Optische Systeme für die Biomedizin MEOS