Digitalisierung im Gesundheitswesen

Künstliche Intelligenz, Vernetzung und Simulation - das Fraunhofer IESE gestaltet die digitale Medizin der Zukunft

Das Gesundheitswesen im Umbruch

Die digitale Transformation beeinflusst das Gesundheitssystem nachhaltig. Durch die Digitalisierung im Gesundheitswesen ergeben sich vielversprechende Möglichkeiten, komplexe Herausforderungen der Branche zu überwinden. Neben steigendem Kostendruck und fehlendem Personal wird auch der demografische Wandel zu einem Problem.

 

Lösungen für ein digitales Gesundheitswesen

Wir erforschen, entwickeln und realisieren softwarebasierte Innovationen. Damit sichern wir die Qualität und Leistungsfähigkeit eines Gesundheitswesens unter Druck.

Mit Digitalen Ökosystemen tragen wir beispielsweise dazu bei, die übergreifende Kommunikation von Krankenkassen und Leistungserbringern zu verbessern. Digitale Zwillinge prägen die Bereiche der Diagnostik und Therapiefindung oder fördern eine individualisierte Produktion von Arzneimitteln. Durch Absicherung Künstlicher Intelligenz (KI), unterstützen wir beim Einsatz von innovativen Technologien in kritischen Bereichen.

Digitale Gesundheitsversorgung 2033:

Trends, Szenarien und Thesen

 

Das Whitepaper zum Foresight-Prozess, um die maßgeblichen Trends im Bereich »Digital Health« zu erkennen und daraus resultierende Markt- und Forschungsanforderungen abzuleiten.

 

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Wodurch können Daten vernetzt und optimal genutzt werden?

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© iStock.com/metamorworks
Künstliche Intelligenz effizient einsetzen.

Daten geben den Takt an: Grundlage für die Medizin von Morgen

Smartphones und tragbare Sensoren (sogenannte “Wearables”) sind kaum aus unserem Alltag wegzudenken. Sie stellen, neben einer Vielzahl weiterer Quellen, wertvolle Gesundheitsdaten zur Verfügung. Diese bilden die Grundlage bei der Digitalisierung im Gesundheitswesen und bieten einen relevanten Mehrwert für den medizinischen Fortschritt. Hierzu zählen beispielsweise Daten aus bildgebenden Verfahren und elektronische Routinedaten aus der klinischen Praxis.

Um das Potenzial von Daten effizient einzusetzen, sind wichtige Voraussetzungen zu beachten. Mit der Einhaltung geltender Datenschutzbestimmungen muss bei der Erhebung und Verarbeitung von Daten die Privatsphäre geschützt werden. Gleichzeitig ist es entscheidend, Interoperabilitätsstandards zu berücksichtigen, um eine funktionierende Infrastruktur mit Gesundheitsdaten aufbauen zu können. Schließlich gilt es, Vertrauen in Ergebnisse von Datenanalysen zu schaffen und Kompetenzen im Einsatz von Gesundheitsdaten zu stärken.

Genau dabei unterstützen wir Sie mit unserer Expertise und technischen Lösungen aus dem Bereich Data Science!

 

Dependable AI: Verlässliche Nutzung von Künstlicher Intelligenz und Daten

Voraussetzung für den Einsatz Künstlicher Intelligenz ist die Verfügbarkeit von Gesundheitsdaten. Die Anwendungsbereiche erstrecken sich von der Medikamentenentwicklung bis hin zur Präzisionsmedizin. Dabei liegen die Vorteile auf der Hand: eine KI arbeitet äußerst kostengünstig, ist immer einsatzbereit und kann Datenmengen verarbeiten, die das menschliche Auffassungsvermögen bei Weitem übersteigen. Und trotzdem ist sie nicht unfehlbar.

Mehrere Faktoren stellen bei der Nutzung von KI eine Herausforderung dar: eine verzerrte oder fehlende Datengrundlage, die eingesetzten Analysemethoden und mangelnde Kompetenz in der Nutzung von Gesundheitsdaten. Fehlentscheidungen sind bei der Digitalisierung im Gesundheitswesen mit erheblichen Risiken verbunden. Um die Gefahr für Leib und Leben zu minimieren, ist es wichtig, KI-Systeme ausreichend abzusichern. Genauso stellen wir uns die Medizin von morgen vor: digital, vernetzt und sicher.

Wir konzipieren verlässliche KI-Systeme für kritische Anwendungsgebiete und geben unsere Expertise in Schulungen weiter.

 

Weitere Informationen zu Künstlicher Intelligenz und Datenmanagement

 

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© iStock.com/SOMKID-THONGDEE
Gesundheitsdaten vernetzen.

Digitalisierung im Gesundheitswesen durch vernetzte Strukturen

Ein Digitales Ökosystem im Gesundheitswesen verknüpft digitale Technologien und Daten miteinander. Es umfasst mehrere Komponenten wie eine elektronische Patientenakte, Telemedizin, Gesundheits-Apps, Wearables und andere digitale Gesundheitslösungen. In einem Gesundheitsökosystem entstehen Synergieeffekte, von denen alle Mitwirkenden innerhalb des Systems profitieren.

Ziel ist es, die Gesundheitsversorgung zu verbessern und den Zugang zu Gesundheitsdiensten zu erleichtern. Plattformen vereinfachen die selbstständige Verwaltung eigener Gesundheitsdaten oder die Kommunikation mit medizinischem Fachpersonal. Gleichzeitig fördern personalisierte Informationen zum Gesundheitszustand die Prävention. Auch die übergreifende Kommunikation zwischen Krankenhäusern, Apotheken, Krankenversicherungen und der Ärzteschaft wird verbessert.
Ein digitales Gesundheitsökosystem kann jedoch auch Herausforderungen mit sich bringen. Neben der Sicherstellung der Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen gilt es, die Privatsphäre und die Sicherheit von Gesundheitsdaten zu wahren.

Wir unterstützen bei der sorgfältigen Planung, Implementierung und Regulierung von Digitalen Ökosystemen. Nur so lassen sich die Vorteile von vernetzen Strukturen maximieren und die Risiken minimieren.

 

Lesen Sie mehr über unsere Lösungen zu Digitalen Ökosystemen und Datenanalyse

Referenzen: Digitale Gesundheitsökosysteme und KI

 

Das »Trusted Health Ecosystem«
als Digitales Ökosystem für die
Gesundheitssysteme in Europa

 

Webbasiertes Informationssystem zur
Einsicht der Aufnahmebereitschaft
von Kliniken in Echtzeit

 

Ökosystem für Gesundheitsdaten
im ländlichen Raum zur beschleunigten
Diagnostik

 

Interoperable Softwarearchitekturen
und Schnittstellen, so dass Systeme
interagieren und Daten austauschen können

 

Automatisierte Datenanalyse mit KI
in der Herstellung von mRNA-basierten
Arzneimitteln 

 

Verdachtsdiagnose für seltene
Erkrankungen durch Künstliche
Intelligenz

Wie wird personalisierte Medizin digitalisiert?

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© Fraunhofer IESE
Der Digitale Patientenzwilling

Digitaler Zwilling in der Medizin: ein virtuelles Abbild zur personalisierten Behandlung

Im Kontext der Industrie 4.0 sind Digitale Zwillinge bereits sehr erfolgreich etabliert. Neuartig ist der Einsatz im Gesundheitsbereich mit dem Ziel, personalisierte Medizin zugänglicher zu gestalten.

Betroffene Personen reagieren unterschiedlich auf Krankheiten und Therapien. Daher können Fehldiagnosen, Nebenwirkungen oder allergische Reaktionen auf eine bestimmte Medikation aufkommen. Der digitale Patientenzwilling ist ein virtuelles Abbild einer erkrankten Person, basierend auf individuellen Gesundheitsdaten. Ein Digitaler Zwilling kann einen Menschen komplett oder nur bestimmte Körperteile und Organsysteme abbilden. Das innovative Vorgehen hat das Potenzial, die Früherkennung sowie die Entwicklung und Testung von Medikamenten zu beschleunigen. Dabei gilt es sicherzustellen, dass die vertraulichen medizinischen Daten von Personen geschützt werden.


Herstellung von Arzneimitteln in flexiblen Produktionsprozessen

Personalisierte Arzneimittel verzeichnen in der klinischen Forschung, Translation und Anwendung eine dynamische Entwicklung. Innovative Technologien sind erforderlich, um die Herstellung von neuartigen Medikamenten nach hohen Anforderungen zu optimieren. Neben dem Digitalen Patientenzwilling können auch Produktionsprozesse und Dienste simuliert werden, um deren Verhalten vorherzusagen.

Eine hohe Variantenvielfalt stellt Produktionssysteme vor Herausforderungen. Die Herstellung innovativer Arzneimittel setzt sich aktuell aus vielen manuellen Teilprozessen zusammen und ist daher sehr kostenintensiv. Entsprechende Produkte stehen nur in geringem Maße zur Verfügung. In einer virtuellen Testumgebung kann die Entwicklung und Produktion von Wirkstoffen für Arzneimittel oder Impfstoffe automatisiert werden. Außerdem lässt sich die Produktion modular gestalten, sodass Produkte günstig und flexibel nach »Losgröße 1« hergestellt werden können. Neben der Einhaltung hoher Sicherheitsansprüche bei Pharmaprodukten lassen sich auch herstellerübergreifend und lückenlos Qualitätsnachweise festhalten.

Wir setzen Digitale Zwillinge zum Beispiel mit Eclipse BaSyx und FERAL um. Außerdem nutzen wir verlässliche Künstliche Intelligenz, um die personalisierte Medizin und Digitalisierung im Gesundheitswesen zu fördern. Sprechen Sie uns an!

 

Weitere Informationen über unsere Angebote zu Simulationen und virtuellen Abbildern

Referenzen: Digitaler Zwilling im Gesundheitswesen

 

Die Produktion von Medikamenten
mit Verwaltungsschalen flexibel
und individualisierbar gestalten.

 

Automatisierte »Advanced Medical
Therapeutical Products« (ATMP) durch
Einsatz von KI und Verwaltungsschalen.

 

Digital unterstützte Produktionstechnologien
zur schnellen und zuverlässigen Herstellung
von mRNA-basierten Arzneimitteln 

Welche Sicherheitsaspekte sind im Umgang mit Daten essenziell?

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© iStock.com/Sitthiphong
Gesundheitsdaten sicher verwalten.

Datensouveränität und Datenschutz: Kontrolle behalten und Missbrauch vorbeugen

Bei der Digitalisierung im Gesundheitswesen sind Daten und deren Austausch zwischen Plattformen, Systemen und Medizingeräten unerlässlich. Vertrauliche medizinische Angaben sind besonders sensibel und dürfen nicht kompromittiert oder gar manipuliert werden. Deswegen gilt es, Gesundheitsdaten zu anonymisieren und zu schützen, um die Privatsphäre betroffener Personen zu wahren.

Mit unseren Lösungen unterstützen wir Sie, die Hoheit der Daten zu behalten und zu kontrollieren. Außerdem entwickeln wir umfassende Sicherheitskonzepte, um den Schutz der diskreten Gesundheitsdaten zu gewährleisten.

 

Security und Safety: Schutz vor unbefugten Eingriffen Dritter

Gezielte Diagnostik und Therapien werden zunehmend durch vernetzte Medizingeräte ermöglicht. Diese Infrastruktur ist zu schützen, sodass keine unbefugten Zugriffe darauf erfolgen können. Denn auch Cyber-Angriffe können erhebliche Folgen für Gesundheit und Leben von betroffenen Personen nach sich ziehen.

Dementsprechend verändert sich aktuell die Regulatorik in diesem Bereich stark: mit der NIS2-Richtlinie der EU werden neue Maßstäbe hinsichtlich der Cyber Security gesetzt. Der Bereich der medizinischen Versorgungsstrukturen, Hersteller von Versorgungsgütern und Medizingeräte wird kritisch eingestuft. Auch die Lieferketten werden hinsichtlich Cyber Security mit betrachtet und bewertet.

Wir bringen unsere Kompetenzen ein, um Datenplattformen, Systeme, Applikationen und Medizingeräte von Beginn an sicher zu konzipieren. Mit unseren Konzepten setzen wir die Cyber Security schon in der Entwicklungsphase von Systemen um. Parallel dazu binden wir unsere Expertise aus dem Safety Engineering ein. So gewährleisten wir, dass das Risiko für Leib und Leben ein akzeptables Maß nicht übersteigt.

 

Unsere Services im Bereich Informationssicherheit und funktionale Sicherheit

Referenzen: Sicherheit und Schutz von Daten und Systemen

 

IT-Sicherheitsaudits zur
Untersuchung und Bewertung
der Cyber Security

 

Schwachstellenerkennung und
-nachverfolgung für die
Fraunhofer-Gesellschaft

 

Datenschutz und informationelle
Selbstbestimmung beim Einsatz von
Fitness-Trackern im Gesundheitsschutz

Wir unterstützen bei der Digitalisierung im Gesundheitswesen

Wir können Sie in nahezu allen Belangen in diesem Umfeld mit unserem technologischen und methodischen Know-how bestens unterstützen. Mit unseren Fachabteilungen decken wir ein breites Wissensspektrum ab und finden immer eine passende Lösung – auch mit Hilfe des großen Fraunhofer-Netzwerks!

 

Wen unterstützen wir?

Wir arbeiten mit Krankenkassen und allen Leistungserbringern im Gesundheitswesen zusammen. Außerdem unterstützen wir Pharmaunternehmen bei der Arzneimittelproduktion und bringen in der Medizintechnik unser Know-How ein.

 

Sprechen Sie uns an! In einem unverbindlichen Gespräch tauschen wir uns gerne über Ihre Anforderungen aus.

 

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Gerne besprechen wir Ihre
Aufgabenstellung bei einem
Telefonat oder Termin.

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