SmartOxy – Innovative Höchstleistungsmedizin aus Berlin

Die signifikante Verbesserung des intensivmedizinischen Monitorings von Patientinnen und Patienten bei besonders schweren chirurgischen Eingriffen an der Aorta, ist das Ziel des mit einem Volumen von insgesamt 1 Mio. EURO und zu einem Teil vom BMWi geförderten Vorhabens. Bis Ende 2023 entwickelt das in der Hauptstadt ansässige Konsortium mit den Partnern Charité Universitätsmedizin Berlin, Technische Universität Berlin, SectorCon Ingenieurgesellschaft für System- und Softwaretechnik mbH sowie der ID Information und Dokumentation im Gesundheitswesen GmbH & Co. eine vollkommen neue und einmalige Lösung auf der Basis einer hochintegrierten Sensortechnologie.

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer nicht-invasiven Sensorik sowie eines zugehörigen Messverfahrens für die Überwachung der regionalen Durchblutung und Sauerstoffversorgung. Als klinischer Use Case soll dazu das Monitoring des Rückenmarks während operativer Eingriffe an der Aorta realisiert werden. Speziell bei der Therapie thorakaler und thorakoabdominaler Aortenaneurysma (TAA/A) soll das Verfahren dazu beitragen, die Gefahr einer Minderdurchblutung und somit einer Schädigung des Rückenmarks signifikant zu reduzieren. In diesem Kontext sollen auch gänzlich neue Erkenntnisse in Bezug auf das kollaterale Netzwerk zur Durchblutung des Rückenmarks geschaffen werden.

Bislang existiert diesbezüglich keine klinisch verfügbare Lösung für die präzise perioperative Überwachung der lokalen Perfusion des Rückenmarks. Entsprechend sind Aorteneingriffe mit hohen Risiken verbunden, und die Betroffenen setzen sich der Gefahr einer kritischen Ischämie aus. In der Konsequenz drohen gravierende Komplikationen bis hin zur Querschnittslähmung. Auch unter gesundheitsökonomischen Aspekten besteht hier ein dringender Bedarf an neuen Möglichkeiten zur genauen und individualisierbaren Überwachung. Neuesten Forschungsergebnissen zufolge tritt eine Inzidenz von Rückenmarksischämie (SCI) während der Aortenreparatur in 3,7% der Fälle auf.

Vor diesem Hintergrund soll eine kombinierte Sensorik, bestehend aus einem Reflexionspulsoximeter sowie Sensoren zur Messung der lokalen Druckfluktuation auf der Rückenoberfläche realisiert werden. Angestrebt wird final eine plattformbasierte Monitoring-Lösung, bei der die Daten im Operationssaal mit Hilfe eines mobilen Devices erfasst und drahtlos an eine Cloud-Server-Struktur übermittelt werden. Dort erfolgen die Datenaufbereitung sowie die Analyse und Interpretation unter medizinischen Aspekten in nahezu Echtzeit. Hierzu werden leistungsfähige Algorithmen zur Verarbeitung der hochfrequenten Eingangsdaten zu entwickeln. Die Resultate der Analyse werden den Anwendern über eine Anbindung an vorhandene klinische Informationssysteme mit minimaler Latenz verfügbar gemacht.

Eine neue Dimension des nicht-invasiven Monitorings

Die SectorCon GmbH aus Berlin ist der Medizintechnik-Hersteller im Konsortium und entwickelt physiologische Präzisions-Messtechnik der nächsten Generation. Diese basiert auf der Übertragung hochfrequenter Biosignale an eine Realtime-Cloud-Infrastruktur.

„Unsere einzigartige und innovative Sensor-Technologie zur Ermittlung der Vitaldaten kommt ursprünglich aus der Luft- und Raumfahrttechnik und wird komplett in Berlin entwickelt und hergestellt.“, erklärt Roland Kopetsch, Ingenieur und Geschäftsführer der SectorCon GmbH. „Seit etwa zehn Jahren erforschen wir auf dieser Basis gemeinsam mit der Charité und weiteren Partnern Anwendungen in der operativen Intensivmedizin.“

Vom Fachgebiet Mikro- und Feingeräte an der Technischen Universität Berlin wird ein dort entwickeltes und patentiertes Verfahren zur Messung des Sauerstoffgehaltes im Blut beigesteuert und in die Sensorik-Plattform der SectorCon mechanisch, elektrisch und in der Signalverarbeitung integriert.

Aus dem Flugzeugbau an das Krankenbett

Mit der Medical-Device-Platform ConCardiac AIR kann die individuelle hämodynamische Gesamtsituation von Patient*innen vor, während und nach schweren Eingriffen kontinuierlich, belastungsfrei und in Echtzeit überwacht werden.

„Das Projekt SmartOxy ermöglicht uns nun die konsequente Erweiterung unserer Sensor-Lösungen um eine sehr entscheidende Komponente. Dadurch kann die Versorgung von Patient*innen auf ein erheblich besseres Niveau gebracht werden. Berlin hat als Standort vieler Forschungseinrichtungen und Innovativer Unternehmen einen großen Vorteil, den wir in diesem wichtigen Vorhaben und mit weiteren Kooperationsprojekten dieser Art nutzen wollen.“

Konkretes dazu folgt bereits in Kürze…

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