Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IISWas wäre, wenn Medizin nicht nur heilt, sondern das Leben verändert? Das ist eine Vision des Wissenschaftsjahres 2026. Damit aus dieser Vision Wirklichkeit wird, verbindet die angewandte Forschung des Fraunhofer IIS innovative medizinische Sensorik und KI-gestützte Datenanalyse.
Forschung für dieMedizin von morgen
Forschung für die Medizin von morgen
5. März 2026 | Die Arbeit des Fraunhofer IIS zum Wissenschaftsjahr 2026
In der Abteilung Digital Health & Analytics untersuchen die Forschenden, wie Präventionsmaßnahmen so gestaltet werden können, dass Menschen seltener und weniger schwer erkranken. Zudem setzen die Expertinnen und Experten medizinische Sensorik und Künstliche Intelligenz ein, um Diagnostik und Therapien wirkungsvoll zu unterstützen und um die Gesundheits- und Patientenversorgung zu verbessern. Der erste Teil der Serie im Online-Magazin zum Wissenschaftsjahr »Medizin der Zukunft« zeigt an den Beispielen integrierte Sensorik in Alltagsgegenständen und intelligente Datenanalyse in der digitalen Pathologie, wie die Innovationen des Fraunhofer IIS einer digitalen Medizin den Weg ebnen – ob direkt für Anwenderinnen und Anwender oder als wertvolles Tool für die Forschung.
Kontinuierliches Gesundheitsmonitoring durch integrierte Sensorik im Alltag
Die zuverlässige Erfassung medizinischer Daten bildet die Basis für Entscheidungen im gesamten medizinischen Versorgungsprozess. Die frühzeitige Erkennung von Herzrhythmusstörungen etwa ist ein entscheidender Faktor für eine effektive Behandlung und die Vermeidung von Spätfolgen. Aktuelle Diagnoseverfahren ermöglichen nur kurzzeitige Überwachungszeiträume oder erfordern jedoch die Implantation eines Geräts. Da kardiale Ereignisse oft sporadisch und asymptomatisch verlaufen, bleiben sie nicht selten unbemerkt und entziehen sich selbst einem 24-Stunden-EKG – was eine rechtzeitige Diagnose erschwert. Zwei Innovationen schließen diese Lücke: Ein komfortables Textil-EKG und ein medizinisch validierter WC-Sitz ermöglichen Patientinnen und Patienten, ihre Gesundheitswerte im Alltag regelmäßig und kontinuierlich zu überwachen.
CardioTEXTIL ist ein mobiles Mehrkanal-EKG, das die frühzeitige Erkennung von Herzrhythmusstörungen unterstützt
Tragen statt Kleben: CardioTEXTIL
CardioTEXTIL, ein mobiles Mehrkanal-EKG zur frühzeitigen Erkennung von Arrhythmien, setzt hier an: Die in das Textil integrierten Trockenelektroden liefern medizinisch valide Langzeitaufzeichnungen über Tage, Wochen oder sogar Monate. Anders als herkömmliche Langzeit-EKG-Systeme kommt CardioTEXTIL ohne Kabel und Klebeelektroden aus und lässt sich mühelos an- und ablegen. Dank waschbarer Textilkomponenten kann es unter der Alltagskleidung und sogar im Schlaf getragen werden, sodass Arrhythmien und andere Herz-Kreislauf-Erkrankungen frühzeitig erkannt werden.
EKG-Messung auf dem stillen Örtchen
Daneben haben die Fraunhofer-Forschenden in Zusammenarbeit mit der Firma Hamberger Medical eine weitere Möglichkeit entwickelt, um die Herzgesundheit engmaschig zu überwachen und Unregelmäßigkeiten frühzeitig zu erkennen: einen medizinisch validierten WC-Sitz mit 6-Kanal-EKG-Messung.
Doch welchen Vorteil bietet die Integration medizinischer Sensorik in Gegenstände des täglichen Bedarfs im Vergleich zu kommerziellen Wearables wie etwa Smart Watch oder Smart Ring? Durch das niedrigschwellige Langzeitmonitoring mittels WC-Sitz oder auch durch integrierte Bewegungssensorik in einen Autositz wird die engmaschige Datenerfassung für eine deutlich größere Zielgruppe geöffnet. Das stille Örtchen benutzen schließlich alle mehrmals täglich. Damit dezentralisieren diese Lösungen die Medizin und verbessern die Patientenversorgung.
Für das Ruhe-EKG müssen beide Oberschenkel Kontakt zu den seitlichen Elektroden haben. Auf die beiden vorderen Sensoren werden die Finger gelegt. Eine App leitet mit visuellen und akustischen Anweisungen durch die 30 Sekunden dauernde Messung.
Intelligente Datenanalyse in der digitalen Pathologie: Wissen aus Daten gewinnen
Digitale Technologien eröffnen auch in Forschung und Diagnostik neue Möglichkeiten. Moderne Pathologien digitalisieren Gewebeproben zu gigapixelgroßen Bildern und werten sie KI-gestützt am Monitor aus. Die intelligente Bildanalyse macht es möglich, krankhafte Veränderungen früh und zuverlässig zu erkennen und Subtypen zu differenzieren, um Patientinnen und Patienten eine präzise, individualisierte Therapieempfehlung zu geben.
Zellquantifizierung von Brustgewebe mit der IHC Cell Detection App von MIKAIA®. Rechts ist der Gewebeschnitt mit Zellannotationen zu sehen, links ohne Markierungen. Die App markiert, klassifiziert und quantifiziert Zellen in verschiedenen Kategorien. Die Ergebnisse können Nutzerinnen und Nutzer nach dem Bild-zu-Excel-Prinzip als CSV-Datei exportieren.
Digitale Pathologie für eine bessere Versorgung
100 Prozent aller Krebsdiagnosen werden final von der Pathologie gestellt bzw. bestätigt. Doch seit Jahren gibt es eine Versorgungslücke: Aufgrund des demografischen Wandels wächst der Bedarf an Diagnostik und schnellerer Medikamentenentwicklung für altersbedingte Erkrankungen bei gleichzeitigem Fachkräftemangel in der Pathologie. KI-gestützte Bildanalysen digitalisierter Proben versprechen eine Beschleunigung der Forschung und die Automatisierung der Diagnostik, was wiederum die medizinische Versorgung verbessert. Die enorme Heterogenität von Proben in Bezug auf verschiedene Organe, Färbungen, Scanner, Fragestellungen sowie von Indikationen und Tests machen die Entwicklung solcher Systeme jedoch sehr kostspielig – zumal sowohl medizinische als auch technische Expertise erforderlich ist.
Hier setzt MIKAIA® an, die Bildanalyse-Software des Fraunhofer IIS für Digitale Pathologie und Spatial Biology. Die Software ist auf die Anforderungen und spezifischen Anwendungen von Life-Science-Forschenden abgestimmt, ohne jedoch tiefere technische Vorkenntnisse vorauszusetzen. Im App Center von MIKAIA® stehen aktuell rund 20 Bildanalyse-Apps zur Verfügung, die eine vollständige Auswertungskette abbilden: von der Gewebesegmentierung über die Tumorlokalisation bis zur Zellklassifikation und Nachbarschaftsanalysen. Diese Apps lassen sich flexibel kombinieren und automatisiert auf Hunderte digitalisierter Proben anwenden, um quantitative Daten zu gewinnen.
„Hilfe zur Selbsthilfe“ für die Life-Science-Forschung
MIKAIA® unterstützt Forschende und insbesondere Pathologinnen und Pathologen dabei, schneller und effizienter neue Erkenntnisse zu gewinnen. Für den Fall, dass keine passende KI für eine bestimmte Fragestellung verfügbar ist, können sie über den interaktiven AI Author eigene Modelle trainieren – ganz ohne Programmier- oder KI-Vorkenntnisse. Dank des zugrundeliegenden Few-Shot-Learning-Verfahrens genügen meist wenige Trainingsannotationen pro neuem Gewebetyp, damit die KI die gewünschten Unterscheidungen erlernt.
Digitale Lösungen für die Forschung und für Anwenderinnen und Anwender: Unsere innovativen Technologien – ob integrierte Sensorik in Alltagsgegenständen oder KI-gestützte Datenanalyse – treiben die Einführung von Präzisionsdiagnostik und personalisierter Medizin Schritt für Schritt voran – zum Nutzen der Patientinnen und Patienten.