Die Vernetzung von modernen Medizingeräten zu digitalen Hightech-Systemen bietet immenses Potential. Fortschritte bei minimalinvasiven Techniken und die Weiterentwicklung von Bildgebungsmodalitäten wie z.B. der Computertomografie (CT) und der Magnetresonanztomografie (MRT) ermöglichen bereits heute bessere Behandlungen von Schlaganfällen, Herzinfarkten und Krebserkrankungen. Online-Messtechnik ermöglicht neuartige, individuell an den Patienten angepasste Therapieverfahren (z.B. protektive Beatmung) und effiziente Prozessführung (z.B. Gewebeverödung). Der Einsatz medizinischer Roboter in der Chirurgie bietet die Möglichkeit, operative Interventionen mit einer nie dagewesenen Flexibilität und Präzision durchzuführen und gleichzeitig das medizinische Personal zu entlasten.
Forschungsteams am Fraunhofer entwickeln die Medizintechnik der nächsten Generation.
Im Bereich der OP-Technologie werden kollaborative Robotersysteme entwickelt, die mit chirurgischem Personal interagieren, Gesten erkennen und kontextbasiert auf Sprachbefehle reagieren. Sensorik und maschinelles Lernen ermöglichen ein präzises Verständnis der Umgebung, während die robotische Assistenz operative Eingriffe nicht nur sicherer, sondern auch schneller und reproduzierbarer macht – etwa durch die automatisierte Führung chirurgischer Instrumente. Um diese Prozesse und Abläufe in relevanter Umgebung zu testen, wurden von Fraunhofer OP-Reallabore aufgebaut, die klinische OP-Sälen nachbilden.
Intelligente Assistenzsysteme eröffnen neue Möglichkeiten für eine kontinuierliche und präzise Therapieunterstützung (z.B. in der Anästhesie oder Beatmung). Durch die Fusion multimodaler Daten und den Einsatz KI-basierter Algorithmen werden individualisierte Therapieempfehlungen in Echtzeit abgeleitet und zeit-/personalintensive Feinjustierungen (teil-)automatisiert. So können Patienten auch dort engmaschig versorgt werden, wo spezialisiertes Fachpersonal knapp ist.
Die additive Fertigung – auch als 3D-Druck bekannt – wird als Schlüsseltechnologie für medizintechnische Lösungen eingesetzt. Dies umfasst die Erforschung neuartiger 3D-Druck-Materialen im Hinblick auf ihre Kompatibilität mit medizinischen Bildgebungsmodalitäten sowie deren Eignung für Medizinroboter und neuartige Aktoren. Die additive Fertigung ermöglicht die Fertigung patientenspezifischer Modelle, Implantate und Prototypen, welche eine präzise Therapieplanung und Umsetzung unterstützen. So werden anatomisch realistische Phantome für die Ausbildung an chirurgischen Robotersystemen sowie anatomische Modelle für die Produktentwicklung und Zulassungsverfahren gefertigt.
