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 beiden CEOs von ParityQC: Wolfgang Lechner und Magdalena Hauser. | © Günther Egger

ParityQC, der Quantenarchitekt aus Innsbruck, vermeldet eine Partnerschaft mit dem Quantensoftware-Unternehmen Classiq, um die Parity-Twine-Technologie der Tiroler in die Quantensoftware-Engineering-Plattform des Partners aus Israel zu integrieren. Dies soll Entwicklern und Unternehmen einen effizienteren Weg vom Entwurf von Quantenalgorithmen bis zur Ausführung auf Quantenhardware bieten.

ParityQC: Komplexität reduzieren

Die Zusammenarbeit konzentriert sich auf eine zentrale Chance im Quantencomputing: die Übersetzung von High-Level-Quantencomputing-Anwendungen in Schaltkreise, die effizient auf Quantenhardware mit begrenzter Qubit-Konnektivität ausgeführt werden sollen. Das universelle Optimierungsprotokoll von Classiq und die algorithmusbewussten Techniken von ParityQC ergänzen sich dabei zu einer integrierten Methodik. Ziel ist es, die Komplexität der Schaltkreise und kostspielige SWAP-Operationen zu reduzieren – ein häufiger Engpass auf heutigen Quantencomputern. In anderen Worten: Es geht darum, ein zentrales Problem zu lösen und Quanteninformationen auf unterschiedlichen Hardware-Systemen effizient zu verbinden.

Die von ParityQC entwickelte Parity-Twine-Technologie soll, in anderen Worten, ein zentrales Problem beim Quantencomputing lösen: Wie Quanteninformationen auf unterschiedlichen Hardware-Systemen effizient verbunden und verarbeitet werden können.

„Hürde senken“

„Die Integration der Parity Tools in die Plattform von Classiq bringt hardwarebewusste Kompilierung direkt in die High-Level-Entwicklungsworkflows und senkt so die Hürde für die Erstellung nützlicher Quantenanwendungen“, sagt Wolfgang Lechner, Co-CEO von ParityQC.

Magdalena Hauser, Co-CEO von ParityQC, ergänzt: „Bedeutende Fortschritte im Quantencomputing basieren auf Zusammenarbeit, und die Zusammenführung unserer sich ergänzenden Stärken ist das, was das gesamte Feld voranbringt.“

Interoperabilität möglich machen

Darüber hinaus konzentriert sich die Initiative auf eine skalierbare Quantensoftware-Infrastruktur für aktuelle verrauschte Quantengeräte sowie für zukünftige fehlertolerante Quantensysteme. Die Zusammenarbeit soll hardwareunabhängige Ansätze stärken und die Interoperabilität über mehrere Quantenplattformen hinweg ermöglichen.

Ökosystem unterstützen

„Quantencomputing wird in großem Maßstab nur dann praxistauglich, wenn die Softwareschicht die Lücke zwischen der algorithmischen Absicht und den Einschränkungen realer Maschinen automatisch schließen kann“, sagt Nir Minerbi, Mitgründer und CEO von Classiq.

Da Unternehmen und Regierungen ihre Investitionen in das Quantencomputing erhöhen, wird erwartet, dass eine skalierbare Architektur und entsprechende Softwaretools als fehlendes Bindeglied zwischen den theoretischen Versprechungen der Technologie und ihrer einsatzfähigen Realität dienen. Das deutsche Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unterstützt dieses Projekt aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

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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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