Di­gi­ta­le In­no­va­ti­on trifft Si­cher­heit: Eu­ro­pas beste Mi­kro­elek­tro­nik für die Me­di­zin

In­no­va­tio­nen der Me­di­zin­tech­nik sol­len so schnell wie mög­lich zum Nut­zen der Pa­ti­en­tin­nen und Pa­ti­en­ten ein­ge­setzt wer­den. Dafür wird je­doch ein ver­läss­li­cher Zu­las­sungs­pro­zess be­nö­tigt. Der In­no­va­ti­ons­zy­klus für Me­di­zin­tech­nik dau­ert zu­neh­mend län­ger, auf­grund immer kom­ple­xe­rer Sys­te­me ei­ner­seits und immer an­spruchs­vol­le­rer Zu­las­sungs­pro­zes­se an­de­rer­seits. Die Vi­si­on von SE­ME­CO ist es, die In­no­va­ti­ons­zy­klen in der Me­di­zin­tech­nik zu be­schleu­ni­gen und die tra­di­tio­nel­le me­di­zi­ni­sche Re­gu­la­to­rik durch Me­tho­den der Künst­li­chen In­tel­li­genz (KI) zu re­vo­lu­tio­nie­ren. Durch das ein­ma­li­ge Zu­sam­men­spiel von Mess­tech­nik, Nach­rich­ten­tech­nik und In­for­ma­ti­ons­ver­ar­bei­tung sol­len re­vo­lu­tio­nä­re smar­te me­di­zi­ni­sche In­stru­men­te und Im­plan­ta­te schnel­ler ent­wi­ckelt und zu­ge­las­sen wer­den. Ein neuer Plattform-​Ansatz soll für si­che­re und hoch­in­te­grier­te cy­ber­me­di­zi­ni­sche Mi­kro­sys­te­me sor­gen.

Der Zu­kunfts­clus­ter SE­ME­CO, rund um die Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Dres­den, bie­tet ge­mein­sam mit dem Else Krö­ner Fre­se­ni­us Zen­trum für Di­gi­ta­le Ge­sund­heit, dem 5G++Lab Ger­ma­ny sowie dem Bark­hau­sen In­sti­tut idea­le Vor­aus­set­zun­gen für eine in­no­va­ti­ve und nach­hal­ti­ge Zu­sam­men­ar­beit am aka­de­misch und in­dus­tri­ell füh­ren­den eu­ro­päi­schen Stand­ort für Mi­kro­elek­tro­nik, Nach­rich­ten­tech­nik und er­klär­ba­re KI – also Künst­li­cher In­tel­li­genz, deren Er­geb­nis­fin­dung für den Men­schen nach­voll­zieh­bar und in­ter­pre­tier­bar ist. Im Rah­men der Zukunftscluster-​Initiative (Clusters4Future) ent­steht ein Öko­sys­tem, wel­ches das Innovations-​ und Zu­kunfts­po­ten­zi­al der Halbleiter-​ und Mi­kro­sys­tem­tech­nik­in­dus­trie für die Me­di­zin­tech­nik hebt, die be­rech­tig­ten Regulatorik-​ und Si­cher­heits­an­for­de­run­gen in Ein­klang bringt und An­wen­dun­gen für den Markt ent­wi­ckelt.

Me­di­zi­ni­sche Elek­tro­nik und Kom­mu­ni­ka­ti­ons­tech­nik bleibt oft viele Jahre hin­ter dem Stand der Tech­nik zu­rück, wie das Bei­spiel der aus­schließ­lich ka­bel­ge­bun­de­nen Über­wa­chung kri­tisch kran­ker Pa­ti­en­ten zeigt. Die teils hoch­kom­ple­xen Ver­ka­be­lun­gen sind stör­an­fäl­lig, len­ken mit tech­ni­schen Fehl­alar­men ab, be­hin­dern Pa­ti­en­ten­mo­bi­li­sa­ti­on sowie Pfle­ge und füh­ren zu po­ten­zi­ell le­bens­be­droh­li­chen Über­wa­chungs­lü­cken bei Trans­por­ten. Sol­che kom­ple­xen Sys­te­me, ein­mal zu­ge­las­sen, be­hin­dern auch die Fle­xi­bi­li­tät und In­no­va­ti­on.

Die Her­aus­for­de­rung be­steht darin, eine Brü­cke zu schla­gen zwi­schen neu­es­ten Mög­lich­kei­ten der Tech­no­lo­gie und ihrer prak­ti­schen An­wen­dung in der Me­di­zin. Hier will SE­ME­CO Platt­form­tech­no­lo­gien schaf­fen, die Ein­satz­mög­lich­kei­ten in der ge­sam­ten Me­di­zin haben und weit über ein ein­zel­nes Krank­heits­bild hin­aus­ge­hen. Das Ziel ist es, ein in­dus­tri­el­les Öko­sys­tem zu eta­blie­ren, das die In­no­va­ti­ons­zy­klen cy­ber­me­di­zi­ni­scher Mikro-​ und Kom­mu­ni­ka­ti­ons­sys­te­me dras­tisch ver­kürzt – und zwar durch neue Si­cher­heits­ar­chi­tek­tu­ren und eine au­to­ma­ti­sier­ba­re Zer­ti­fi­zie­rung mit­tels er­klär­ba­rer Künst­li­cher In­tel­li­genz. So wer­den, durch die in­ter­dis­zi­pli­nä­re Ver­knüp­fung von Mi­kro­elek­tro­nik, Kom­mu­ni­ka­ti­ons­tech­no­lo­gie, Na­no­tech­no­lo­gie, KI-​gestützten Wis­sens­sys­te­men und si­che­ren Lauf­zeit­um­ge­bun­gen in einem Um­feld mit kla­ren und fort­ge­schrit­te­nen kli­ni­schen An­wen­dungs­sze­na­ri­en schließ­lich neue re­vo­lu­tio­nä­re Funk­tio­na­li­tä­ten er­mög­licht.

Zu­nächst kon­zen­trier­te SE­ME­CO seine Ak­ti­vi­tä­ten auf eine In­ten­si­vie­rung der Netz­werk­ak­ti­vi­tä­ten und die Schaf­fung neuer Ver­bin­dun­gen zwi­schen den Netz­werk­part­nern. Dabei bleibt die Struk­tur je­der­zeit agil und steht auch neuen, in­no­va­ti­ven Part­nern offen. SE­ME­CO soll eine of­fe­ne Platt­form sein, die für die Be­tei­lig­ten sowie neue Part­ner den Weg in die Pra­xis er­leich­tert und teil­wei­se über­haupt erst er­mög­licht. Dafür be­darf es zu­nächst einer gründ­li­chen Ana­ly­se von Be­dar­fen und Be­dürf­nis­sen der In­dus­trie und wei­te­rer For­schungs­part­ner. Be­stehen­de Hür­den bei der Im­ple­men­tie­rung, Zu­las­sung und Markt­ein­füh­rung wur­den iden­ti­fi­ziert. Die Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Dres­den ent­wi­ckel­te in Zu­sam­men­ar­beit mit den po­ten­zi­el­len Clus­ter­part­nern eine nach­hal­ti­ge Forschungs-​ und In­no­va­ti­ons­stra­te­gie in der Kon­zep­ti­ons­pha­se. Dabei wur­den wich­ti­ge Fra­ge­stel­lun­gen des Trans­fers und der ge­sell­schaft­li­chen Ak­zep­tanz mit­be­rück­sich­tigt.

Auf einen Blick

• Pro­jekt­lauf­zeit: 01.10.2021 – 31.03.2022
  
• Zu­wen­dung des Ver­bun­des: 234.237,10 € (inkl. Pro­jekt­pau­scha­le)
• Zu­wen­dungs­emp­fän­ger: Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Dres­den – In­sti­tut für Nach­rich­ten­tech­nik – Fa­kul­tät Elek­tro­tech­nik und In­for­ma­ti­ons­tech­nik
• Wei­te­re Part­ner, wel­che die Ar­bei­ten der Kon­zep­ti­ons­pha­se un­ter­stüt­zen: Else Krö­ner Fre­se­ni­us Zen­trum für Di­gi­ta­le Ge­sund­heit, 5G++Lab Ger­ma­ny der TU Dres­den, Bark­hau­sen In­sti­tut