EU-Projekte

  • AMON

Alarm und medizinischer Monitor «AMON»

EU-Kommission, 5. Forschungsrahmenprogramm (FP5)

«AMON» ist ein tragbares medizinisches Überwachungs- und Alarmsystem für stark gefährdete Herz- und Atem-Patienten. Die Hauptziele des «AMON»-Projekts waren die Erforschung, Entwicklung und Auswertung eines persönlichen tragbaren Gesundheitssystems zur Überwachung und Auswertung menschlicher Vitalfunktionen mit Hilfe modernster Bio-Sensoren. Die wissenschaftliche und technologische Herausforderung bestand darin, ein tragbares Überwachungsgerät zu entwerfen, das klein und zuverlässig ist und die notwendigen Daten für einen bevorstehenden medizinischen Notfall aufzeichnet.

Das entwickelte System beinhaltet die kontinuierliche Erfassung und Auswertung dieser Vitalzeichen, eine intelligente multi-parametrische Erkennung medizinischer Notfälle und die Übertragung der Daten per GSM / UMTS zu einem Zentrum für Telemedizin zur weiteren Analyse und zur Notfallversorgung. Die Entwicklung und das Testen des Online-Telemedizinzentrums inklusive Systemtests, Validierung und Beurteilung durch die Endnutzer in Krankenhäusern in Europa wurden parallel durchgeführt. Mit «AMON» sind selbst ältere Risikopatienten sogar ausserhalb von Krankenhäusern in der Lage, ihre Vitalparameter kontinuierlich zu überwachen und zu analysieren, und erhalten Betreuung dann und dort wo sie benötigt wird, was ihre Bewegungsfreiheit und ihre allgemeine Lebensqualität verbessert.

Die am Handgelenk getragene Überwachungseinrichtung die entwickelt wurde, beinhaltet Algorithmen und Sensoren für die Überwachung der menschlichen Vitalparameter wie Herzfrequenz, Herzrhythmus, 2-Kanal-EKG, Blutdruck, SpO2-Blutsättigung, Hautatmung und Körpertemperatur. Durch die Anwendung aggressiver Low-Power-Design-Techniken konnte das ganze System in ein am Handgelenk getragenes Gerät integriert werden, was eine kontinuierliche Langzeitüberwachung ermöglicht, ohne die täglichen Aktivitäten der Patienten oder ihre Mobilität einzuschränken.

Unser Beitrag

  • Systemdesign
  • Sensorsteuerung und Sensorelektronik
  • Steuerung- und Datenauswertungssoftware
  • Gerätegehaüse und integration der von Partnern gelieferten Subsystemen & Sensoren
  • Blutdruckmessungen mit mechanischen Teilen von handelsüblichen Handgelenksgeräten
  • Europractice MCM

EUROPRACTICE – MCM

EU-Kommission, 4. Forschungsrahmenprogramm (FP4)v

Der sich rasch verändernde Markt für eingebettete und tragbare Computer resultiert aus der stetig wachsenden Nachfrage nach verbesserter Zuverlässigkeit und zunehmender Verarbeitungsleistung in immer kleineren Formfaktoren. Ein Pentium®-basiertes Multi-Chip-Modul (MCM) wurde während des 4. europäischen Forschungsprojekts «EUROPRACTICE-MCM» entworfen und hergestellt. Die wichtigste wissenschaftliche und technische Herausforderung des Projektes war, einen Technologie-Demonstrator zu entwickeln, um das Potenzial der High Density Packaging (HDP) Technologien zu zeigen.

  • Europractice MCM - Pentium

Vorteile der MCM-basierten Lösungen

  • Vereinfachung des Systemdesigns
  • Verringerung des Stromverbrauches und des Überschwingens dank interner Verdrahtung aller High-Speed-Host-Bus-Signale
  • hohe Frequenzen und kritische Signale bleiben im MCM
  • einfache Standardschnittstellen (PCI, DRAM)
  • Reduzierung der Anzahl der Signallagen auf der Hauptplatine
  • weniger aggressive Board-Design-Regeln
  • Verkleinerung der Fläche auf der Hauptplatine
  • deutliche Verkleinerung (ein Viertel der Originalgrösse)
  • Reduzierung des Gesamtgewichts
  • leicht aktualisierbar (neue Prozessoren / Chipsätze)
  • Verkürzung der Markteinführung (keine Änderungen der Hauptplatine erforderlich)
  • verbesserte EMV und thermische Performance
  • Endanwender benötigt kein Pentium® Wissen

Resultate

Das Pentium® MCM wurde am thermisch optimierten Kunststoff-Stud-Grid-Array (PSGA) montiert, eine Verpackungstechnik mit Kunststoffbolzen auf dem Körper der Verpackung anstelle von grossen Lötkugeln, was eine zuverlässige und kostengünstige Verpackung hoher Pin-Count-Geräte bietet. Ein vorhandener Pentium® Modul-Chipsatz mit Level 2-Cache (9 Chips und SMD-Bauteile), DRAM-Interface und PCI-Host-Brücke wurde mit Dünnschicht auf Silizium in einem PSGA Gehäuse verwendet, das wesentlich kleiner als das Original war, d.h. 25% des ursprünglich verpackten Pentium® Prozessors.

Das SP5MX1 ist eine miniaturisierte Version des Kerns eines Pentium® Prozessor Multichip-Moduls (MCM), das als Prozessor-Subsystem für den Einsatz in mobilen und Embedded-Systemen bestimmt ist. Erste Tests wurden erfolgreich mit Windows NT ausgeführt und einige Benchmark-Programme mit einer Taktfrequenz von 100 MHz durchgeführt.

  • Phocnosis

Frühzeitige Diagnose von CVD «PHOCNOSIS»

EU-Kommission, Horizon 2020 Projekt

Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) ist die häufigste Todesursache in der Europäischen Union mit 1,9 Millionen Todesfälle jährlich, d.h. 40% aller Todesfälle in der EU. Trotz Kosten von fast €196 Milliarden pro Jahr, kann CVD wenn früh erkannt erfolgreich behandelt werden. Das Ziel des «PHOCNOSIS» Projekts ist die Entwicklung und präklinische Validierung eines Point-of-Care-Testing (POCT) Analysegeräts und Verfahrens für die schnelle und frühzeitige Diagnose von Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Das «PHOCNOSIS» Konsortium
  • Art of Technology AG (CH)
  • Bionos Biotech SL (ES)
  • CDA GmbH (DE)
  • EV Group E. Thallner GmbH (AT)
  • Fraunhofer Institute – IZM (DE)
  • Genera Biotech SL (ES)
  • Polytechnic University of Valencia (ES)
  • St. George’s University of London (UK)
  • University of Aalborg (DK)
  • University of Twente (NL)

Unser Beitrag

Art of Technology ist für das Design und die Entwicklung der Elektronik, Software und Mechanik des POCT-Geräts verantwortlich. Unter Verwendung der neuen nano-photonischen Sensortechniken der Polytechnischen Universität Valencia soll es möglich sein, anhand von einigen Tropfen Blut des Patienten in weniger als 10 Minuten die Konzentrationswerte von verschiedenen Markern zu messen und auszuwerten.

  • DBS Switch

Großflächenplattenbearbeitung «LAP»

EU-Kommission, 4. Forschungsrahmenprogramm (FP4)

Dünnschicht-High-Density-Integration (HDI) bietet die ultimative Lösung für viele bestehende und neue Anwendungen, die eine hohe elektrische Leistung oder kleinere Größe oder beides benötigen. Jedoch sind die Kosten für diese Arten von Substraten bisher unerschwinglich gewesen. Das EU-Konsortium wurde gebildet, um die Kosten für die Dünnschichtsubstraten zu reduzieren; das Hauptziel des Projektes war die Entwicklung und Demonstration der kostengünstigen, hochdichten Substratfertigungstechnologie für die erste Ebene von Chip-Bestückungen, d.h.

  • high-density / low-cost Substrattechnologie
  • Hochleistungs-MCM-D-Technologie (50µm Strukturgrösse, 50µm Via)
  • Überprüfung durch Prototypen auf einer LAP Pilotlinie
  • Kompatibilität der LAP-Technologien von 3 Herstellern
  • Überprüfung der LAP-Technologien mit 3 Vorführmodellen

Die Eignung der LAP-Technologie wurde mit der kommerziellen Realisierung einer Direktübertragung-Satellitenschalter gezeigt, die bis zu 2.4 GHz arbeitet.

Vorteile der LAP-Technologie

Die entwickelten Substrat-Technologien erlauben eine Vielzahl von Verpackungsoptionen von in Transfer-Modulen eingefügten Substraten bis zu integrierten MCM-L/D und MCM-M/D (M = Metall) Area-Array-Packages. Der anhaltende Trend zur Miniaturisierung, höherer Funktionalität und höheren Frequenzen bringt mehrere Herausforderungen mit sich, z.B.

  • erhöhte Funktionalität erfordert höhere Integration
  • Hochfrequenzanwendungen erfordern eine hohe Signalintegrität
  • erhöhte durchschnittliche I/O-Dichte der Komponenten erfordern noch höhere Verbindungsdichten
  • der direkte Anschluss von Chips am Bord (COB) nimmt zu, da dies zu kleinsten Induktivitäten und geringstem Rauschen, verbunden mit höchster I/O-Dichte, führt
  • die Entwicklung von mehreren Chips in einem Gehäuse (MCM) oder sogar von Systemen in einem Gehäuse (SIP) wird durch erhöhte Funktionalität, reduzierter Größe und niedrigeren Kosten gefördert
  • ASAP

Güterüberwachung und Schutz «ASAP»

Kunde: EU-Kommission, 5. Forschungsrahmenprogramm (FP5)

Das Ziel des Projektes «ASAP» war, in Europa ein neues Konzept für ein kostengünstiges, genaues und benutzerfreundliches Überwachungs- u. Schutzsystem für Container einzuführen. Die wissenschaftlichen und technischen Herausforderungen waren Entwicklung und Evaluation eines drahtlosen Mobilitätsinformationssystems, bestehend aus einer System-Infrastruktur, einer Datenbank und den Endgeräten mit Sensoren.

«ASAP» stellt ein umfassendes Smart-Tracking- und Schutzsystem zur Verfügung. Dies wird durch die Integration von bestehenden Informationsdatenbanken der Transportunternehmen erreicht; so dass der Benutzer alle Arten von Fracht, wie Gefahrenstoffe, in Echtzeit verfolgen, lokalisieren und überwachen kann, während diese durch ganz Europa transportiert werden. Zur Onlineüberwachung des Zustands der Fracht umfassen die «ASAP»-Endgeräte Sensoren für verschiedene Anwendungen, wie beispielsweise Temperatursensoren für Gefrierbehälter, Gassensoren für Brom-Gas-Transporter und Sensoren zur Überwachung der Containertüren.

Ein Echtzeitzugriff kann für Kunden, Transportbetriebe, Versicherungsgesellschaften und andere Beteiligten bereitgestellt werden, um Standort- und Status-Informationen über das Internet oder von mobilen Endgeräten abzufragen.

Unser Beitrag

  • unauffälliges, installierbares, IP65-fest Gehäuse
  • Sensoren und ihre Schnittstellen mit Kommunikationseinheit
  • Logo - EMERGE

Notfall Monitoring und Prävention «EMERGE»

EU-Kommission, 6. Forschungsrahmenprogramm (FP6)

Die demografischen Entwicklungen in den meisten europäischen Ländern prognostizieren eine massive Zunahme der älteren Bevölkerung und einen dramatischen Anstieg von Notfallsituationen. Ältere Menschen, die allein leben sind insbesondere gefährdet, da Verzögerungen bei der Alarmierung der Rettungsdienste oft zu verlängerten Krankenhausaufenthalten führen, was wiederum die Zahl älterer Menschen im Pflegeheim erhöht und zu erheblichen zusätzlichen Kosten sowie einer unnötigen Verschlechterung ihrer Lebensqualität führt. Tägliche Aktivitäten spielen eine wichtige Rolle für den funktionalen Gesundheitszustand. Diese werden oft von Gewohnheiten, dem Wochentag, der Jahreszeit, der Kultur und dem Alter beeinflusst. Aktivitäten wie Schlaf, Toilettengang, Zubereitung von Mahlzeiten und allgemeine Mobilität folgen bestimmten Mustern, die empfindlich auf Veränderungen in der täglichen Routine reagieren.

  • EMERGE - Woman

Ziele

Das Projekt «EMERGE» wurde beauftragt zu erforschen, wie die Unterstützung älterer Menschen mit innovativen Notfall-Detektions- und Präventions-Systemen verbessert werden kann. Die Hauptziele des Projekts waren:

  • sofortige Erkennung von Notfällen, ermöglicht verkürzte Reaktionszeiten und frühzeitige Einleitung der Hilfe
  • frühzeitige Erkennung der Ursache und des Grades eines Problems, dies ermöglicht eine angemessene mehrstufige Reaktion des sozialen Umfelds, der Betreuer, der Alters- und Pflegeheime und der Notärzte
  • Prävention von Notfällen durch eine frühzeitige Erkennung von Veränderungen in den Verhaltensmustern; die Analyse des Nutzerverhaltens ermöglicht die Erkennung von kritischen Abweichungen, was auf eine Verschlechterung des Gesundheitszustands hinweisen kann und hilft, mögliche Notfälle vorherzusehen
  • minimale Auswirkung auf den Lebensstil der älteren Benutzer, die eingesetzte Technologie integriert sich unauffällig in die Umgebung, was zu einer höheren Benutzerakzeptanz führt

Wie funktioniert das «EMERGE» System?

Das System sammelt und analysiert kontinuierlich Daten aus verschiedenen Quellen, z.B.:

  • unauffällige Sensoren, die Umgebungsinformationen aufzeichnen (u.a. Temperatur, Feuchtigkeit und Lichtintensität)
  • Aktivitätsinformationen (z.B. Detektion der Benutzung von Objekten im Haushalt durch Verwendung von Drucksensoren und Kontaktschaltern, sowie der Verwendung von elektrischen Geräten durch die Messung des Stromverbrauchs)
  • Positions- und Bewegungs-Informationen durch aktive und passive Sensorsysteme (z. B. RFID Teppiche, Ultra Wide Band (UWB) Sensoren, Ultraschall und Infrarot-Präsenzsensoren)
  • Vitalparameter wie Pulsfrequenz und Hauttemperatur werden mit in einer im Handgelenk getragenen Vorrichtung gemessen
  • Einzelgeräte, die Blutdruck und Körpergewicht messen, können ebenfalls in das System integriert werden

  • EMERGE - System Overview

Überwachung von Vitalparametern – SensoWatch

EU-Kommission, 6. Forschungsrahmenprogramm (FP6)

Die während des Projekts «EMERGE» entwickelte SensoWatch ist eine wichtige Komponente des «EMERGE» Systems. Sie ist ein automatisches Überwachungsgerät, das mehrere Sensoren in einem einzigen Gerät am Handgelenk integriert, so dass eine kontinuierliche Überwachung mehrerer wichtiger Vitalparameter möglich ist, wie z.B.

  • Puls, Hauttemperatur
  • Bewegungsmessung in allen 3 Dimensionen, Bewegungsmangel, Gesamtaktivität
  • Beschleunigung (Aufprallerkennung gefolgt von Bewegungslosigkeit löst einen Alarm aus)
  • EMERGE - SensoWatch

Vorteile für den Benutzer

Das medizinische Personal wird im Falle einer unerwarteten (oder starken) Abweichung sofort benachrichtigt, so dass sie angemessen und schnell reagieren können. Die kontinuierliche Messung und Auswertung ermöglicht das Auslösen eines Alarms im Falle einer potenziellen Hilflosigkeit (z. B. nach einem Sturz oder einem Bewusstseinsverlust) ohne aktives Einschreiten des Benutzers.

  • EMERGE - SensoWatch Print

Wie funktioniert SensoWatch?

Die SensoWatch wird wie eine normale Alltagsarmbanduhr getragen. Sie überträgt kontinuierlich Daten zu einer Basisstation und (falls nötig) einen Hilferuf, ohne jedoch dabei die Mobilität des Trägers zu beeinträchtigen. Dies ermöglicht jeden Fall zu erkennen und gleichzeitig Fehlalarme zu vermeiden. Dies erhöht die Möglichkeiten für den Träger, auch weiterhin ein aktives Leben zu führen. Auch bei der Abwesenheit eines Aufpralls wird ein Ruhealarm ausgelöst, wenn die Person hilflos ist. Es wird kein Alarm ausgelöst wenn die Person nach dem Fall sofort wieder aufsteht. Die rechtzeitige Bereitstellung von Informationen an das Pflegepersonal in Notfällen oder in Fällen langfristiger Abweichungen oder Widersprüchen in den aufgezeichneten Daten ist eine wesentliche Voraussetzung für ein unabhängiges Leben älterer Menschen in ihrer bevorzugten Umgebung – zu Hause!

  • Alarmtaste, die vom Benutzer aktiviert werden kann, um Hilfe zu rufen
  • „Vergiss mich nicht“ Alarm (falls im Laufe des Tages nicht getragen)
  • Batteriealarm, interne wieder aufladbare Batterie
  • kompakte Bauweise (aktuelles Gewicht ist nur 46g)
  • kontinuierliche unauffällige Messungen
  • USB-Anschluss (für Konfiguration über den PC)