Sachtleben GmbH: Mit Sicherheit eine gute Patientenversorgung

  • Erfolgsgeschichte
  • Sachtleben GmbH
  • ca. 11 Mitarbeitende
  • Medizintechnik
  • Machbarkeitsanalyse & Umsetzung

Proof-of-Concept und Entwicklung eines Demonstrators für smarte therapeutische Geräte: Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Kiel unterstützt die Hamburger Sachtleben GmbH mit IT-Expertenwissen.

Konzeption einer Bluetooth-Schnittstelle

  • Anforderungsanalyse: Welche Funktionen und Eigenschaften werden benötigt? Was bedeuten diese aus technischer Sicht? Welche Systemanforderungen ergeben sich hieraus?

  • Erarbeitung eines Datenmodells für die Bluetooth-Schnittstelle: Welche Informationen müssen übertragen werden? In welcher Form liegen diese Informationen vor und wie sollen sie auf dem Gerät verarbeitet werden?

Entwicklung eines Proof of Concept (PoC) Prototypen:

  • Auswahl eines Entwicklungsboards, das alle Anforderungen erfüllt
  • Implementierung des Datenmodells auf dem Entwicklungsboard
  • Anbindung des Entwicklungsboards an die therapeutische Aktorik
  • Auswahl eines geeigneten Akkus, der das gesamte Gerät für einen Zeitraum von mehreren Wochen versorgen kann
  • Testing (Funktionstests, Ende-zu-Ende Tests, Stromverbrauch)

Der Hamburger Medizintechnikhersteller Sachtleben GmbH erforscht die Einsatzmöglichkeiten von elektromagnetischen Feldern (EMF) als nicht-invasive und schmerzfreie Therapieform. Bei akuten Frakturen, bei schwerheilenden Knochenbrüchen und nach Operationen zur Behebung von Knochenfehlstellungen konnte diese Technologie bereits ihre therapeutische Wirksamkeit demonstrieren. „Langfristig könnte in der prophylaktischen Behandlung von Osteoporose ein großes Potential liegen“, sagt Geschäftsführer Karsten Falldorf. Das Hamburger CIT research-Team der Sachtleben GmbH möchte die therapeutische Nutzung schwacher niederfrequenter EMF unter Nutzung heutiger technologischer und digitaler Möglichkeiten neu aufsetzen - mit smarten Anwendungen und Produkten, beispielsweise integriert in Orthesen oder realisiert als leichte, einfach auf der Haut zu tragende stand-alone Devices. Gemeinsam mit innovativer Sensorik und Analytik sowie Cloud basierten Algorithmen sollen diese Lösungen den Weg zu einer personalisierten Medizin erschließen.

Was ist eine Orthese?
Knieorthese
Futurwiki [CC BY-SA 2.0 de (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/de/deed.en)]

Orthesen sind orthopädische Hilfsmittel, die kurzfristig oder dauerhaft dazu beitragen sollen, wieder mobil zu werden oder mobil zu bleiben. Durch die Kopplung von Sensorik können Orthesen den Genesungsprozess aktiv unterstützen.

Im Bild wird eine Knieorthese darstellt.

Kompetenzen ergänzen

Das 11-köpfige Team der Sachtleben GmbH setzt bei der Entwicklung seiner Produkte auf ein interdisziplinäres Partnernetzwerk. „Wir können nicht jede benötigte Kompetenz im eigenen Hause in hinreichender Detailtiefe vorhalten. Forschung & Entwicklungs-Kooperationen sind für uns lebenswichtig“, erklärt Karsten Falldorf. Diverse Kliniken und Forschungseinrichtungen ergänzen den F&E Weg des Unternehmens mit ihren spezifischen Kompetenzen. Und jetzt auch das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Kiel. Kennengelernt hat Karsten Falldorf das Team auf einer Veranstaltung in Lübeck. Noch am gleichen Abend hat er Kontakt aufgenommen, um die Möglichkeiten zur Zusammenarbeit auszuloten. Jetzt unterstützen die Medizintechnik- und IT-Spezialisten David Caraveo und Nikolas Knickrehm bei der Entwicklung der Bluetooth-Schnittstelle für ein neues Therapiegerät - sowohl Software- als auch Hardwareseitig. Entscheidend ist, dass die Daten der Patienten auf sichere Art und Weise erfasst und verarbeitet werden, damit die Bestimmungen hinsichtlich Datenschutz und Privatsphäre erfüllt werden. Neben der Daten-Sicherheit stehen Faktoren wie Schnelligkeit für ein optimales Tracking, Belastbarkeit und die Größe des Akkus sowie Wirtschaftlichkeit und Patientensicherheit im Fokus.

Gemeinsam mit der Sachtleben GmbH baut das M4KK einen vollständigen Demonstrator, der eine Recheneinheit, eine Kommunikationseinheit (Bluetooth-Antenne), einen Akku und eine Aktorik (Magnetspule) umfasst und in der Zukunft auch ausgewählte Sensoren für Körpermesswerte/ Vitalparameter beinhalten soll. Dabei wird ein für die Sachtleben GmbH neuer Ansatz verfolgt: Die Konfiguration und Steuerung werden über eine Bluetooth-Schnittstelle und eine Smartphone-App als User Interface ermöglicht, sodass das Gerät insgesamt viel kompakter und drahtlos (wireless) gebaut werden kann. Entsprechend des derzeitigen Konzeptes wird es für den Patienten bis auf eine Status-LED keine weiteren sichtbaren Bedienelemente am Gerät geben.

Exzellente Ergebnisse durch agile Zusammenarbeit

Die Zusammenarbeit des Teams zeichnete sich durch ein hohes Maß an Transparenz sowie schnelle Ergebnisse aus. „In unserer Proof-of-Concept-Phase haben wir einen kontinuierlichen Dialog gelebt, um gemeinsam gestalten zu können“, erklärt Niklas Erdmann, Senior Engineer und Projektverantwortlicher bei der Sachtleben GmbH. „Es konnten jederzeit neue oder geänderte Anforderungen berücksichtigt werden. Bei der gemeinsamen Entwicklung ging es auch um das Vermögen, mal um die Ecke zu denken und neue Lösungsansätze zu finden. Wo kann man noch optimieren? Wo kann die Reise noch hingehen?“

Das zur Applikation pulsierender Magnetfelder in Entwicklung befindliche ultraleichte Gerät soll in Kombination mit entsprechenden Sensoren und einer entsprechenden App Arzt und Patient begleiten und Rückschlüsse über den Heilungsverlauf zulassen. Der in diesem Projekt realisierte Stand erlaubt es, nur tatsächlich genutzte Anwendungen abzurechnen (pay-per-use). Perspektivisch ist sogar ein outcome-based-payment vorstellbar.

Das von David Caraveo und Nikolas Knickrehm vom M4KK erstellte Proof-of-Concept und dessen Hardwareumsetzung sind jetzt ein wesentlicher Baustein für die weitere Entwicklung bei der Sachtleben GmbH.

"Die vertrauensvolle Zusammenarbeit und das Ergebnis, das gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum erzielt wurde, haben uns überzeugt."

Karsten Falldorf & Niklas Erdmann

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Nikolas Knickrehm
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Nikolas Knickrehm
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David Caraveo
Medizintechnik

David Caraveo