6G-Mobilfunk für bessere Gesundheitsversorgung

Der 5G-Nachfolger 6G soll die Gesundheitsversorgung verbessern. (Foto: © Shutterstock.com/PeopleImages.com - Yuri A)
Der 5G-Nachfolger 6G soll die Gesundheitsversorgung verbessern. (Foto: © Shutterstock.com/PeopleImages.com - Yuri A)

Wie der Nachfolger der aktuellen Mobilfunkgeneration 5G die Gesundheitsversorgung verbessern kann, wird im Rahmen das Projekts „6G-Health“ (Holistische Entwicklung leistungsfähiger 6G-Vernetzung für verteilte medizintechnische Systeme) erforscht. Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) erarbeitet dazu ab sofort Grundlagen und Anforderungen. 

Der nächste Mobilfunkstandard 6G soll Sensorik, Mobilfunk und Rechenleistung kombinieren, um virtuelle und reale Welten bestmöglich miteinander zu verweben. Für die Medizin bedeutet dies zum Beispiel, dass Vitalparameter von Patientinnen und Patienten direkt durch das 6G-Netz erfasst, verarbeitet und übertragen werden können. Ärzte und Pflegekräfte sollen durch die 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. So sollen zum Beispiel Exoskelette Patienten 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. 

Forschung für den neuen Standard

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. Denn diese ist bislang noch nicht erfolgt.

Das Fraunhofer HHI ist mit seiner Abteilung „Drahtlose Kommunikation und Netze“ am Projekt 6G-Health. Die Forschenden entwickeln konkrete Technologiekomponenten für 6G-basierte, vernetzte medizinische Systeme. Dafür erweitern sie die bestehende Sensorik zur Erfassung von Vitalparametern durch 6G-Technologiekomponenten (beispielsweise durch energieeffiziente, KI-basierte Vorverarbeitung). Darüber hinaus entwickeln die Forschenden neuartige Sensorik-Verfahren. Dazu arbeiten sie mit dem sogentannten „Integrated Communication and Sensing“ (ICAS). Es kombiniert Sensorik und Kommunikation durch das Mobilfunksystem, um Netzwerkressourcen effizient zu nutzen und eine weiträumige Umgebungserfassung zu realisieren. Mithilfe dieses Ansatzes sollen zum Beispiel behandelnde Ärztinnen Rückschlüsse auf medizinisch-relevante (Vital-) Parameter und Kontextinformationen ziehen können. 

Projekt zum 5G-Nachfolger läuft bis 2025

Das Projekt 6G-Health unter Leitung von Vodafone ist bereits Oktober 2022 offiziell gestartet und läuft bis Oktober 2025. Das Projekt unter der Leitung von Vodafone wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit zehn Millionen Euro gefördert. Davon erhält das Fraunhofer HHI eine Millionen Euro. Unter anderem sind die Charité Universitätsmedizin Berlin, Siemens, Infineon, SectorCon Ingenieurgesellschaft GmbH, SurgiTAIX AG, das Innovationszentrum für Computerassistierte Chirurgie (ICCAS) sowie das Institut der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig und das  Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz an dem Projekt beteiligt.