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innovating medical technology in.nrw / Patientenadaptierte medizintechnische Lösungen für die Kardiovaskuläre Therapie

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Maßgeschneiderte Medizintechnik im Verbund

Personalisierte Medizintechnik steht für die Entwicklung individueller Lösungen und Therapien für das spezifische Krankheitsbild und die Problemstellung eines Patienten. 

Die 40 Partner des Aachener Forschungsclusters „innovating medical technology in.nrw“ erforschen und entwickeln in insgesamt sechs F&E-Projekten eine neue Generation biomedizinischer Geräte und Systeme und bieten patientenadaptierte medizintechnische Lösungen. Das Projektteam aus Wissenschaft, Versorgung und Wirtschaft ging als Sieger aus dem InnoMet.NRW – Wettbewerb des Ministeriums für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen hervor und wird mit insgesamt 13 Millionen Euro aus dem NRW-EU-Ziel2-Programm unterstützt. 

Mit dem Themenfokus auf kardiovaskuläre Erkrankungen adressieren wir ein besonders relevantes Krankheitsgebiet, das in Deutschland immer noch die Haupttodesursache darstellt, und bauen gleichzeitig auf eine besondere Stärke in Wissenschaft und Wirtschaft der Aachener Region auf.

Wir sind Ihr Ansprechpartner, wenn Sie das Medizintechnik-Potential in der Region für Ihre Forschung, Versorgung oder Ihr Unternehmertum erschließen wollen. 
Gemeinsam bauen wir das Cluster aus - Zusammenarbeit auch über die Region hinaus ist unser erklärtes Ziel.

Akteure: 

Im Verbund arbeiten 40 Partner aus Klinik, Forschung und Industrie in der Region Aachen zusammen. 

Sprecher des Konsortiums ist Univ.-Prof. Dr. Thomas Schmitz-Rode, Direktor des Instituts für Angewandte Medizintechnik in Aachen.

Das zentrale ClusterDevelopment wird gemeinsam vom Institut für Angewandte Medizintechnik AME, der AGITmbH, LifeTecAachen-Jülich e.V. und federführend vom Aachener Kompetenzzentrum Medizintechnik AKM ausgeführt.

Das Projekt wird aus dem NRW-EU-Ziel2-Programm unterstützt.

Ergebnisse: 

ClusterDevelopment

"Koordination, Kooperation & Service für die Clusterentwicklung“

Die Verflechtung der zahlreichen Aspekte und Partner in der Region, sowie die Weiterentwicklung der Stärken zu einem Cluster sind die Kerngedanken des Teilprojektes „Cluster-Development“. 
Zentrale Aufgaben sind hier die Koordination der Clusterpartner, das Stiften weiterer Kooperationen und das Angebot von Serviceleistungen in der Region. Hierbei werden die unmittelbaren Forschungs- und Entwicklungsarbeiten vor Ort, sowie die Maßnahmen des Wissens-, Technologie- und Know-How-Transfers zur Steigerung der regionalen Innovationskraft verbunden.
Insgesamt ist allen Aktivitäten zur Etablierung und Unterstützung des regionalen Clusters eines gemeinsam: dass man sich mittelfristig nach Aachen wendet, wenn es um personalisierte kardiovaskuläre Medizintechnik von morgen geht.

TemRas – Telemedizinisches Rettungsassistenzsystem

„Ein Telenotarzt für mehr Qualität in der Notfallversorgung“

Im Fokus rettungsdienstlicher Aktivitäten stehen mit einem Anteil von über 30% verstärkt kardiovaskuläre Notfälle. Gerade deshalb ist es wichtig, eine schnelle Erkennung, Behandlung und Therapieeinleitung gewährleisten zu können. Auch vor dem Hintergrund eines zunehmenden Notarztmangels und steigender Einsatzzahlen gewinnt Telemedizin im Rettungsdienst immer mehr an Bedeutung. 

Durch ein telemedizinisches Rettungsassistenzsystems (TemRas) soll dieser Problematik Rechnung getragen werden. Mit Hilfe der Echtzeit-Übertragung sämtlicher Vitalparameter (inkl. Sprach- und Bildkommunikation) vom Einsatzort an einen Telenotarzt in einer Zentrale, kann dieser das Rettungsdienstteam vor Ort direkt unterstützen. TemRas möchte das Konsultationssystem miniaturisieren sowie durch zusätzliche diagnostische Komponenten (z.B. bluetooth–fähiges Stethoskop, mobiler Wehenschreiber) erweitern. 

BioMon-HF – Biomonitoring bei Herzinsufiizienz

„Herzinsuffizienz auch nachts nicht aus den Augen verlieren“

Herzinsuffizienz ist eine der chronischen Krankheiten mit der höchsten Sterblichkeit im Alter. Die Behandlungsmöglichkeiten beschränken sich hier häufig auf die Vermeidung von Komplikationen, weshalb der Diagnose und Behandlung der Begleiterkrankungen eine besondere Bedeutung zukommt. Daneben spielt die Früherkennung einer Verschlimmerung des Krankheitsbildes eine ebenso zentrale Rolle.

Vor diesem Hintergrund haben sich Aachener Forscher zum Ziel gesetzt, die Entwicklung eines individualisierten nächtlichen Tele-Monitorings zur nicht stationären Therapieführung bei Herzinsuffizienz voranzutreiben. Durch externe Sensorik sollen die Früherkennung von Begleiterkrankungen sowie die rechtzeitige Diagnose einer Verschlechterung der Herzinsuffizienz verbessert werden. Dabei nutzen die Wissenschaftler die nächtliche Schlafperiode des Menschen um Vitalparameter zu Hause intensiver und für den Patienten komfortabler zu überwachen. 

I³-Assist: Individual, Interactive and Integrated Cardiopulmonary Assist

„I³-Assist – HLM und ECMO unter einem Hut“

Das Vorhaben I³-Assist beschäftigt sich mit der Entwicklung eines aus modularen Komponenten bestehenden hochintegrierten Systems von lebenserhaltenden Funktionseinheiten. Dieses kann sowohl als Herz-Lungen-Maschine (HLM) als auch als extrakorporale Lungenunterstützung (ECMO) eingesetzt werden. Durch die neue Technologie wird der direkte „nahtlose“ Wechsel zwischen HLM und ECMO sowie umgekehrt möglich. 

Darüber hinaus soll das System interaktiv auf die persönlichen Therapiebedürfnisse des Patienten eingestellt werden können. Dadurch wird der hohen Zahl und Vielfalt der Begleiterkrankungen der älteren sowie der Behandlung jüngster Patienten Rechnung getragen. 
Das I³-Assist wird kompakt gestaltet, wodurch es sowohl im krankenhausinternen Patiententransport, als auch im Transfer zwischen verschiedenen Kliniken problemlos mitgeführt werden kann. 

MiGi – Multifunctional Image Guided Interventions

„Anhand neuer OP-Instrumente auf Röntgendurchleuchtung verzichten“

Um interventionelle Eingriffe durchzuführen werden bildgebende Verfahren zur gezielten Steuerung und Überwachung der OP-Instrumente verwendet. Diese Werkzeuge wie Führungsdrähte oder Katheter sind oftmals jedoch nur für den Einsatz in der Röntgendurchleuchtung bestimmt.
Durch MiGi soll es möglich werden, auf die übliche Röntgendurchleuchtung während einer Intervention verzichten zu können. Anhand der Entwicklung neuartiger Führungsdrähte sollen nun auch MRT und Ultraschall bei medizinischen Eingriffen genutzt werden können. Diese Verfahren weisen Vorteile auf was zum Beispiel die Darstellbarkeit des Interventionsgebiets oder auch die Strahlenbelastung angeht.

Konkretes Ziel ist, neue Materialien (Faserverbundkunststoffe) und flexible Fertigungstechnologien zu entwickeln, um für die verbesserten bildgebenden Verfahren maßgeschneiderte, dünne Führungsdrähte herstellen zu können, die den Anforderungen der MRT und des Ultraschalls in Bezug auf Sichtbarkeit sowie Patientensicherheit gerecht werden.

HyTher - Bildgesteuerte Interventionelle Hybridtherapie

„Hybridtherapie - Datenfusion zum Wohle des Patienten“

Operative Eingriffe werden immer häufiger durch bildgeführte Behandlungsverfahren mit kleinstem Trauma (minimal-invasive Therapie) ersetzt. Im hepato-biliären Bereich trifft dies zum Beispiel für die Schaffung eines künstlichen Gefäßkanals zwischen Portal- und Lebervenensystem zu. Diese äußerst komplexen Interventionen sind oftmals mit Komplikationen und hohen Sterblichkeitsraten verbunden.

HyTher setzt auf die Entwicklung und Verbesserung bildgeführter Eingriffe. Ziel ist, die Genauigkeit und Sicherheit komplexer bildgesteuerter Prozeduren zu erhöhen und gleichzeitig die Strahlenbelastung und Eingriffsdauer zu vermindern.
Der Fokus liegt auf der Bilddatenzusammenführung von interventionellem Ultraschall und prä-interventionellem 3D C-Arm CT-Datensatz. Auch die Schaffung patientenspezifischer, anpassungsfähiger 3D-Modelle, die Entwicklung einer Navigationsplattform für die elektromagnetische Instrumentennavigation, sowie die Realisierung und Integration von Korrekturalgorithmen für den Ausgleich der Atembewegung stehen im Mittelpunkt.

Patim – Entwicklung und Bildgebung patientenoptimierter Implantate

„Biologisierung von Implantaten – Wir gehen noch einen Schritt weiter“

Aufgrund verzögerter oder mangelhafter Endothelialisierung, Gerinnungsinduktion und immunologischen Reaktionen sind aktuell verwendete kardiovaskuläre Implantate in ihrer Anwendbarkeit beschränkt. 

In Patim möchten die Wissenschaftler deshalb die Biologisierung von kardiovaskulären Implantaten vorantreiben. Gefäßprothesen, Herzklappen und andere synthetische Strukturen werden dabei mit funktionellen Gruppen versehen, um körpereigene Zellen anzuziehen und diese an der Oberfläche zu binden. Daneben können sie auch aus patienteneigenen Zellen „in vitro“ komplett neu gezüchtet werden.

Große Beachtung wird daneben auch der Bildgebung und dem späteren Patientenmonitoring geschenkt. Hierbei ist sowohl die Reaktion des künstlichen Implantats auf den Körper, als auch der vitalen Implantate selbst von zentralem Interesse. Deshalb sollen Bildgebungsmarker bereits bei der Herstellung biologisierter Implantate integriert und molekulare Bildgebungsverfahren mit MRT-PET entwickelt werden.