Bardzo blisko ludzi

W projekcie ANIMMED przewodzi się przewód prowadzący cewnika za pomocą sztucznej inteligencji przez fantom naczyniowy. © Fraunhofer IPA/zdjęcie: Vanessa Stachel

Z byłej „Grupy Projektowej ds. Automatyzacji w Medycynie i Biotechnologii (PAMB)“ po dziesięciu latach powstała „Technologie Zdrowotne Kliniczne“ Fraunhofer IPA, Mannheim. Zmiana nazwy odzwierciedla, jak zmienił się fokus 20-osobowego interdyscyplinarnego zespołu badaczy w tym czasie: od czystej automatyzacji laboratoryjnej do bardzo ścisłej współpracy z lekarzami i lekarzami bezpośrednio w klinice.

Założenie ówczesnej grupy projektowej IPA w Mannheim miało na celu wzmocnienie tego ugruntowanego ośrodka technologii medycznych poprzez obecność Fraunhofer. Na początku chodziło głównie o inżynierię mechaniczną, technologię bioprocesową i robotykę. „Dziś nadal projektujemy urządzenia, ale znacznie bardziej skupiamy się na wymaganiach codziennej praktyki klinicznej”, wyjaśnia fizyk Dr.-Ing. Jens Langejürgen, który od pięciu lat pracuje w IPA i od lipca 2021 roku kieruje działem.

Testowa operacja z wyposażeniem 5G

W szpitalu na przyszłość szczególnie ważne są sieci i cyfryzacja. Wymagania te można tylko częściowo odtworzyć w warunkach laboratoryjnych. „Chodzi o wiele właściwości i podprocesów, które można efektywnie realizować tylko wtedy, gdy jesteśmy bardzo blisko zastosowania”, wyjaśnia Dr. Langejürgen. Dział mieści się w centrum Uniwersyteckiego Szpitala w Mannheim. Do wyposażenia należy m.in. własny hybrydowy blok operacyjny z wyposażeniem 5G, służący wyłącznie badaniom i rozwojowi. W ramach kampusu badawczego M²OLIE dział współpracuje z lekarzami i firmami nad nową infrastrukturą dla innowacyjnych, szybszych terapii nowotworowych.

Różnorodne patenty

W ciągu ostatnich lat złożono 29 wniosków patentowych, z których 18 zostało już przyznanych. Rozwój jest różnorodny. Hydrauliczne narzędzia chirurgiczne należą do nich, podobnie jak drukowane w 3D roboty do operacji i nawigacyjne pomocniki przy biopsjach. Sterylne młynki wyciągają z biopsji nowotworowych żywe pojedyncze komórki jako punkt wyjścia do spersonalizowanej terapii. Czujniki bezdotykowe wykrywają, czy dana osoba potrafi samodzielnie oddychać, co może mieć kluczowe znaczenie zwłaszcza u wcześniaków na urządzeniach wentylacyjnych.

Licencje i spin-offy

Oprócz badań dział IPA zawsze ma na uwadze możliwy komercyjny rozwój, ponieważ ostatecznie wynalazki mają służyć ludziom. Oprócz umów licencyjnych odbywa się to także poprzez spin-offy tworzone przez pracowników. Już kilka firm zostało założonych przez dział. Vibrosonic produkuje aparaty słuchowe, które jako „kontaktowe soczewki do ucha” wzmacniają dźwięk na błonie bębenkowej. Thericon wykorzystuje obrazowanie wielospektralne w leczeniu nowotworów, aby uwidocznić różne typy tkanek. Fast Forward Discoveries rozkłada próbki tkanek na pojedyncze komórki w celu spersonalizowanej medycyny. Kolejne spin-offy są w przygotowaniu.

Cyfryzacja i automatyzacja

W temacie „cyfryzacji” rozbieżność między oczekiwaniami a rzeczywistością w klinice jest jeszcze dość duża. Najnowocześniejsze urządzenia po jednej stronie dostarczają ogrom danych. Z drugiej strony lekarz i lekarka wciąż muszą szukać informacji wśród wielu notatek. Te dane pozostają niewykorzystane do szybkich decyzji lub optymalizacji leczenia przez późniejsze badania, ponieważ brakuje odpowiednich interfejsów. Celem jest zapewnienie, aby wszystkie istotne informacje były dostępne jednocześnie w jednym elektronicznym systemie.

Aktualnym projektem jest TEDIAS, które zaczyna się już na etapie przyjęcia pacjenta i przejmuje rutynowe zadania. Automatyczny system ma od początku wprowadzać strukturę do danych i tworzyć więcej czasu na właściwą interakcję między lekarzem a pacjentem. Również projekt ANIMMED analizuje dane za pomocą metod sztucznej inteligencji. Badania nad zwiększeniem efektywności procesów cyfrowych i korzyściami z rozwoju technologii mają pomóc szczególnie małym i średnim przedsiębiorstwom w ocenianiu ich technologii na wczesnym etapie rozwoju w warunkach rzeczywistych i dostosowywaniu ich odpowiednio.

Szybka pomoc w nagłych wypadkach

W dziale Technologii Zdrowotnych Klinicznych nie chodzi tylko o wysoką technologię. Przy Virus Fighter Handbook, prostym aplikacji do obsługi respiratorów podczas pandemii, oraz niedrogim zestawie infuzyjnym dla Ugandy, który pomaga unikać błędów dawkowania, najważniejsze były wsparcie humanitarne i solidarna współpraca.