April 20, 2023
Kick-off für 6G-Health

Bessere Gesundheitsversorgung durch 6G-Vernetzung

Im Forschungsprojekt „6G-Health “ (Holistische Entwicklung leistungsfähiger 6G-Vernetzung für verteilte medizintechnische Systeme) erarbeitet das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) ab sofort Grundlagen und Anforderungen für 6G-basierte medizinische Anwendungen. Ziel ist es, die Ergebnisse in die internationale 6G-Standardisierung einfließen zu lassen. 6G-Health ist im Oktober 2022 offiziell gestartet und läuft bis Oktober 2025. Das Team hat jetzt seine Projektarbeit aufgenommen. 6G-Health wird von Vodafone geleitet und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 10 Millionen Euro gefördert. Davon erhält das Fraunhofer HHI eine Millionen Euro.

6G wird neue Chancen zur Verbesserung der Gesundheitsversorgungeröffnen. Der Mobilfunkstandard der nächsten Generation wird erstmals mehr als nur ein Funknetz sein: 6G wird Sensorik, Mobilfunk und Rechenleistung kombinieren, um virtuelle und reale Welten bestmöglich miteinander zu verweben.

Für die Medizin bedeutet dies zum Beispiel, dass Vitalparameter von Patient*innen direkt durch das 6G-Netz erfasst, verarbeitet und übertragen werden können. Ärzt*innen und Pflegekräfte werden durch diese erweiterten Netzfunktionalitäten von neuen Formen der Zusammenarbeit profitieren – zum Beispiel durch Anwendungen der erweiterten Realität (AR) oder Telemedizin. Zudem soll durch sichere Kommunikation eine Interaktion zwischen Mensch und Maschine ermöglicht werden, damit zum Beispiel am Körper getragene Stützstrukturen (Exoskelette) Patient*innen beim Laufen oder Pflegekräften beim Schieben von Betten unterstützen. Dazu benötigt man sehr niedrige Latenzen. Außerdem soll die Energieeffizienz durch KI in der Netztechnik optimiert werden.

Um diese Technologien umfangreich in der medizinischen Versorgung einzusetzen, analysiert das 6G-Health-Team, über welche Leistungsmerkmale die nächste Mobilfunkgeneration verfügen sollte. Darauf basierend werden die Forschenden 6G-Komponenten für zukünftige Medizintechnikanwendungen entwickeln und diese gemeinsam mit klinischen Partnern evaluieren. Die Forschungsergebnisse sollen am Ende in die internationale 6G-Standardisierung einfließen.

Das Fraunhofer HHI ist mit seiner Abteilung „Drahtlose Kommunikation und Netze“ am Projekt beteiligt. Das Team entwickelt in 6G-Health konkrete Technologiekomponenten für 6G-basierte, vernetzte medizinische Systeme. Dafür erweitern sie die bestehende Sensorik zur Erfassung von Vitalparametern durch 6G-Technologiekomponenten (z.B. durch energie-effiziente, KI-basierte Vorverarbeitung). Zusätzlich dazu entwickeln die Forschenden neuartige Sensorik-Verfahren. Für diese Verfahren arbeiten die Expert*innen mit dem sogenannten „Integrated Communication and Sensing“ (ICAS). ICAS kombiniert Sensorik und Kommunikation durch das Mobilfunksystem, um Netzwerkressourcen effizient zu nutzen und eine weiträumige Umgebungserfassung zu realisieren. Mithilfe dieses Ansatzes können z.B. behandelnde Ärtzt*innen Rückschlüsse auf medizinisch-relevante (Vital-) Parameter und Kontextinformationen ziehen.

Das Projekt 6G-Health ergänzt die Arbeit der Fraunhofer HHI-Forschenden im BMBF-geförderten Forschungshub 6G-RIC . Hier arbeiten die Wissenschaftler*innen seit August 2021 an der Entwicklung von 6G. Sie nutzen die Zusammenarbeit im 6G-Health-Konsortium, um Anforderungen an den Mobilfunkstandard und seine zukünftige Anwendung im medizinischen Bereich eng mit den klinischen Partnern abzustimmen. So können die Expert*innen mögliche 6G-Anwendungen frühzeitig identifizieren und die Grundlagen dafür in der 6G-Standardisierung schaffen.

Neben dem Fraunhofer HHI sind Charité Universitätsmedizin Berlin, Vodafone Group Services GmbH, Siemens AG, Infineon Technologies AG, NXP Semiconductors Germany GmbH, inomed Medizintechnik GmbH, SectorCon Ingenieurgesellschaft GmbH, SurgiTAIX AG, Berlin Heart GmbH, CTC advanced GmbH,   Innovationszentrum für Computerassistierte Chirurgie (ICCAS), Institut der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, ERNW Research GmbH, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Interdisziplinäres Zentrum Medizin – Ethik – Recht,  Smart Mobile Labs AG, Universität Bremen, Arbeitsbereich Nachrichtentechnik, Universität Rostock, Fakultät für Informatik und Elektrotechnik, Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik am Projekt beteiligt.

Quelle: Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut