10.12.2020

Wie Robotik und neue Technologien den Health-Sektor verändern

Von Exoskeletten über Elektroden auf der Netzhaut – welche Technologien sich schon heute in unserem Gesundheitswesen finden lassen.
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cyberpunk med-el
Die Implantate von Med-El ermöglichen, das Hören wieder zu erlernen. (c) Med-El

Lesen durch Elektroden auf der Netzhaut, Hören trotz vorhergegangener Taubheit, Kaffeetrinken durch Gedankenkraft. All das entspringt keinem Science-Fiction-Roman oder Cyberpunk-Film, sondern ist mittlerweile Realität, an der bekannte Vertreter, wie Elon Musk mit seiner neuen Firma Neuralink, arbeiten und forschen.

Den Neurologen Wilfried Lang und Tech2People Gründer  Gregor Demblin verbindet die Vision, Defizite des Menschen durch Technik auszugleichen. Gregor Demblin gründete 2018 tech2people. Das in Wien ansässige Healthcare-Start-up führt mithilfe von Physiotherapeuten das erste österreichische Therapieprogramm mit Exoskelett durch. Das Exoskelett ist ein bionischer Anzug, der Patientinnen und Patienten nach Schlaganfällen, bei Multipler Sklerose und Querschnittslähmung, aber auch bei vielen anderen Indikationen unterstützt.

tech2people: Das Exoskelett ist schon da

Durch Sensoren an den Gelenken, aber auch an der Fußsohle, misst das Exoskelett, wie viel Unterstützung durch die Motoren die betreffende Person benötigt und wie viel Kraft selbstständig aufgewendet werden kann. Dabei kann zwischen passiver, assistiver und reassistiver Anwendung unterschieden werden. Gregor Demblin, selbst querschnittsgelähmt, hat dabei die Vision, dass Exoskelette schon bald die neuen Rollstühle sein könnten: „Ich kann mir vorstellen, dass das Exoskelett einmal der neue Rollstuhl sein wird. Mit weichen Stoffen kann man es vielleicht einmal unter der Kleidung tragen und so durch die Straßen spazieren.“

Wenn auch bionische Anzüge, mit denen man durch die Straßen schlendert, noch eine Zukunftsvision sind, gibt es doch schon Möglichkeiten, um motorisch beeinträchtigte Personen Kaffee trinken zu lassen. Wilfried Lang spricht dabei von Brain-to-Machine-Interfaces. Also von Geräten, die durch die im Gehirn formulierte Vorstellung einer Bewegung tatsächlich eine Bewegung ermöglichen.

Video: Gregor Demblin spricht über sein Buch

MED-EL: Das Hören wieder neu lernen

Doch nicht nur in der Motorik sieht er großes Potenzial, auch in der Sensorik sieht er Möglichkeiten. Durch bis zu 2.000 Elektroden, die auf der Netzhaut implementiert werden, sollen erblindete Menschen wieder lesen können.

„Aktuell ist es bereits möglich, 60 Elektroden auf der Netzhaut zu implementieren. Damit können Menschen Räume erkennen und zwischen hell und dunkel unterscheiden. Unter den Visionären, die im Bereich der Brain-Computer-Interfaces weiterforschen, ist auch Elon Musk, bekannt durch seine Unternehmen Paypal und Tesla, mit seinem 2016 gegründeten Neurotechnologie Unternehmen Neuralink. Und auch bei der österreichischen Firma MED-EL wird an Lern-Hörimplantaten gearbeitet, die Menschen nach Verlust ihres Hörsinnes helfen können, wieder hören zu können,“ sagt Lang.

Health Hub für Startups gesucht

Der Stand der Forschung und die Innovationen in Österreich begeistern Gregor Demblin. Seine Vision ist ein Health Hub in Österreich, um den Innovationsgeist einzufangen und Österreich zu einem Vorreiter im Bereich der Technologien im Gesundheitswesen zu machen. „Österreich hat eine großartige MedTech-Startupszene. Es fehlt gerade aber noch an Möglichkeiten, um die Produkte auch zu testen. Ein Health Hub in Österreich wäre die perfekte Lösung, um Österreich zu einem Vorreiter in Europa im Bereich der Robotik im Gesundheitswesen zu machen,“ sagt er. Mit einem Therapiezentrum in der Seestadt, bei dem unter anderem auch das Exoskelett zum Einsatz kommen wird, setzt er selbst bereits den ersten Schritt.

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Die Eye-Tracking-Brille von Viewpointsystem kommt im Rahmen des EU-Projekts Manufactor in der Industrie zum Einsatz | (c) viewpointsystem
Die Eye-Tracking-Brille von Viewpointsystem kommt im Rahmen des EU-Projekts Manufactor in der Industrie zum Einsatz | (c) viewpointsystem

Einarbeitungszeiten um mehr als 35 Prozent und Fertigungsfehler um 20 Prozent reduzieren; gleichzeitig das Vertrauen der Mitarbeitenden in die eigenen Fähigkeiten um mehr als 20 Prozent steigern und die körperliche und mentale Belastung senken – das sind die ambitionierten Ziele des Projekts Manufactor.

Mit sechs Millionen Euro von Horizon Europe gefördert

14 Partner aus zehn EU-Ländern sind daran beteiligt, darunter Universitäten wie TU Darmstadt (Deutschland) und Universität Uppsala (Schweden), Industriebetriebe wie Hitachi Energy Sweden und Volkswagen Autoeuropa (Portugal) und Startups wie u-sense.it (Italien) und Viscando (Schweden). Mit dem oberösterreichischen Maschinenbauer Fill und dem Wiener Datenbrillen-Startup Viewpointsystem sind auch zwei österreichische Unternehmen bei dem im Rahmen von Horizon Europe mit sechs Millionen Euro geförderten EU-Projekt dabei.

Zusammenführung mehrerer Technologien

Um die zuvor genannten Ziele zu erreichen, sollen im Rahmen des auf drei Jahre angesetzten Forschungs- und Entwicklungsprojekts mehrere Technologien zusammengeführt werden und ein validierter Prototyp entstehen: tragbare Sensoren, XR-Brillen, Eye Tracking, 3D-Bildsensoren, KI-Agenten und Human Digital Twins. „Zusammen liefern sie Informationen über die körperliche und kognitive Situation der Mitarbeitenden und ermöglichen eine situationsgerechte Unterstützung direkt am Arbeitsplatz. Im Mittelpunkt stehen dabei der Mensch und die Frage, wie Technologie ihn bei seiner Arbeit bestmöglich unterstützen kann“, heißt es von Projektpartner Viewpointsystem in einer Aussendung.

Vom Eye-Tracking zum „Human Digital Twin“

Das Wiener Startup steuert als einer von vier zentralen Technologiepartnern eine Weiterentwicklung seiner Eye-Tracking-Brille bei. Die Eye-Tracking- und Kameradaten der Brille sollen im Projektverlauf mit weiteren Sensordaten zusammengeführt werden. Daraus soll ein Echtzeitbild der körperlichen und kognitiven Situation von Mitarbeitenden, also ein sogenannter „Human Digital Twin“ entstehen. KI-Agenten sollen diese Informationen dann nutzen, um die Unterstützung an die jeweilige Situation anzupassen, etwa durch Audioanweisungen oder direkt in der XR-Brille eingeblendete Informationen.

„KI kann ihre Unterstützung an die Person und die jeweilige Situation anpassen“

„Wirklich adaptive Unterstützung beginnt damit, den Menschen hinter der Aufgabe zu verstehen. Eye Tracking gibt uns in Echtzeit Aufschluss über die Aufmerksamkeit und kognitive Belastung eines Menschen“, erklärt Frank Linsenmaier, CTO von Viewpointsystem. „Auf dieser Grundlage kann KI ihre Unterstützung an die Person und die jeweilige Situation anpassen und damit über eine reine Automatisierung von Assistenz hinausgehen.“

Test in der Next World Factory von Fill

Getestet wird das unter anderem bei Industriepartner Fill, konkret im firmeneigenen Ausbildungs- und Lernzentrum Next World Factory. Im Projekt soll untersucht werden, wie adaptive, KI-gestützte Assistenz den Kompetenzerwerb beschleunigen und die sichere Anwendung im Arbeitsalltag unterstützen kann. Martin Muik, Forschung und Entwicklung bei Fill, nennt auch den Fachkräftemangel als Grund für das Projekt. „Mit Manufactor wollen wir erproben, wie intelligente Assistenz das Lernen individueller, effizienter und motivierender gestalten und Menschen dabei unterstützen kann, ihr Potenzial bestmöglich zu entfalten.“

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Wie Robotik und neue Technologien den Health-Sektor verändern

  • Lesen durch Elektroden auf der Netzhaut, Hören trotz vorhergegangener Taubheit, Kaffeetrinken durch Gedankenkraft. All das entspringt keinem Science-Fiction-Roman oder Cyberpunk-Film, sondern ist mittlerweile Realität, an der bekannte Vertreter, wie Elon Musk mit seiner neuen Firma Neuralink, arbeiten und forschen.
  • Den Neurologen Wilfried Lang und Tech2People Gründer  Gregor Demblin verbindet die Vision, Defizite des Menschen durch Technik auszugleichen.
  • Tech2People führt mithilfe von Physiotherapeuten das erste österreichische Therapieprogramm mit Exoskelett durch.
  • Wenn auch bionische Anzüge, mit denen man durch die Straßen schlendert, noch eine Zukunftsvision sind, gibt es doch schon Möglichkeiten, um motorisch beeinträchtigte Personen Kaffee trinken zu lassen.
  • Demblins Vision ist ein Health Hub in Österreich, um den Innovationsgeist einzufangen und Österreich zu einem Vorreiter im Bereich der Technologien im Gesundheitswesen zu machen.

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