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DFG project G:(GEPRIS)447729163

Sicherheits- und Automatisierungskonzepte für künstliche implantierbare Lungen - SmartLungControl

CoordinatorProfessor Dr. Rüdger Kopp ; Professor Dr.-Ing. Steffen Leonhardt ; Dr.-Ing. Andre Stollenwerk
Grant period2021 - 2025
Funding bodyDeutsche Forschungsgemeinschaft
 DFG
IdentifierG:(GEPRIS)447729163

⇧ SPP 2014: Auf dem Weg zur implantierbaren Lunge ⇧

Note: Die Entwicklung einer extrakorporalen Langzeitlungenunterstützung, wie sie im SPP 2014 „Towards an Implantable Lung“ adressiert wird, erfordert eine Vielzahl von technischen Innovationen. Ein Focus vieler Arbeiten lag hierbei auf der Entwicklung von innovativen Komponenten einer Langzeit-Kunstlunge, wie Membrandesign, Biologisierung von Oberflächen oder Antikoagulation. Die Antragsteller haben sich im Rahmen des SPP 2014 bereits mit der Frage der Konnektion des Patienten an eine Kunstlunge, aber auch mit neuen in-vitro Testverfahren zur Evaluierung von Prototypen per Hardware-in-the-Loop Teststand beschäftigt. Neben der verbesserten Hardware wird sich eine Langzeitlungenunterstützung oder gar implantierbare Kunstlunge allerdings maßgeblich in der Art und Weise des Betriebes zu bisherigen Therapien unterscheiden. Während die heutige extrakorporale Lungenunterstützung auf einer Intensivstation unter unmittelbarer Überwachung eines klinische Experten erfolgt, wird ein Langzeitverfahren auch außerhalb der Intensivstation, ggf. sogar außerhalb des Krankenhauses eingesetzt werden. Die fehlende kontinuierliche Betreuung und Adaptierung des Systems durch entsprechend geschultes medizinisches Fachpersonal, wie Intensivpflegekraft, Kardiotechniker oder Intensivmediziner, erfordert eine grundsätzliche Neubetrachtung des Steuerungs- und Sicherheitskonzeptes.Daher soll das Augenmerk hier auf diese veränderten Betriebsbedingungen gesetzt werden. Entsprechende Methoden, Algorithmen und Sensoren werden in diesem Projekt konzeptioniert und exemplarisch erforscht. Bisherige Ansätze zur Automatisierung, zu denen unsere Arbeitsgruppe in Aachen in der Vergangenheit bereits einen maßgeblichen Beitrag geleistet hat, zielten auf eine Unterstützung des Experten im Hinblick auf die Einhaltung des gewählten Betriebspunktes und eine Sicherheitsüberwachung.In dem beantragten Projekt soll ein Konzept für eine bedarfsadaptierte Steuerung und Sicherheitsüberwachung einer Langzeit-Kunstlunge außerhalb der Intensivstation erforscht werden. In einem ersten Schritt erfolgt eine Analyse bereits vorhandener retrospektiver Patienten- und Tierversuchsdaten, gefolgt von einer systematischen Expertenbefragung nach dem Delphi Verfahren. Im zweiten Schritt wird ein Sicherheitskonzept und ein Regelungsentwurf der Kunstlunge erarbeitet. Dazu werden u. a. auch neue Sensorkonzepte sowohl für die Zuverlässigkeitsmaßnahmen als auch für die bedarfsgerechte Adaption untersucht. Abschließend wird das entwickelte Pilotkonzept unter verschiedenen Rahmenbedingungen und in definierten kritischen Betriebszuständen in-silico, in-vitro und in-vivo im Tierversuch validiert und getestet.Am Ende soll ein Konzept vorliegen, wie der Bedarf und erste Lösungsansätze für den Betrieb einer Langzeitkunstlunge bei wechselndem Bedarf und Betriebspunkten außerhalb der Intensivstation sicher, bedarfsadaptiert und individualisiert erfolgen kann.
   

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http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Contribution to a conference proceedings  ;  ;  ;  ;  ;  ;
A survey on requirements for safety and control concepts of artificial implantable lungs
AUTOMED 2024 : automatisierungstechnische Verfahren für die Medizin : proceedings : Villingen-Schwenningen, 11.-13 September 2024 / Knut Möller, Ashish Bhave, Sabine Krüger-Ziolek, Bernhard Laufer & Philipp Rostalski, Thomas Seel, Katrin Lunze
17. Interdisciplinary Workshop AUTOMED-24, Villingen-SchwenningenVillingen-Schwenningen, Germany, 11 Sep 2024 - 13 Sep 20242024-09-112024-09-13
12. Symposium on „Biological and Medical Systems, IFAC BMS, Villingen-SchwenningenVillingen-Schwenningen, Germany, 11 Sep 2024 - 13 Sep 20242024-09-112024-09-13 Zenodo 2 Seiten () [10.5281/zenodo.14277867]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Journal Article/Contribution to a conference proceedings  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;
A robust and semi-automated method for the quantification of recirculation in artificial lung support
12. IFAC Symposium on Biological and Medical Systems, BMS 2024, Villingen-SchwenningenVillingen-Schwenningen, Germany, 11 Sep 2024 - 13 Sep 20242024-09-112024-09-13 IFAC-PapersOnLine 58(24), 135-140 () [10.1016/j.ifacol.2024.11.025] special issue: "12th IFAC Symposium on Biological and Medical Systems / Edited by Balázs Benyó"  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Dataset  ;  ;  ;  ;  ;  ;
Daten einer Umfrage zu Anforderungen an Sicherheits- und Automatisierungskonzepte einer künstlichen implantierbaren Lunge
[10.18154/RWTH-2024-06158]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Early Blood Clot Detection Using Forward Scattering Light Measurements Is Not Superior to Delta Pressure Measurements
Biosensors : open access journal 13(12), 1012 () [10.3390/bios13121012] special issue: "Special Issue "Biophysical Sensors for Biomedical/Health Monitoring Applications" / Special Issue Editor: Dr. Sang Min Won, Guest Editor"  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Journal Article/Contribution to a book/Contribution to a conference proceedings  ;  ;  ;  ;  ;  ;
A modular and verifiable software architecture for interconnected medical systems in intensive care
18. Conference on Computer Science and Intelligence Systems, FedCSIS 2023, WarsawWarsaw, Poland, 17 Sep 2023 - 20 Sep 20232023-09-172023-09-20 Annals of computer science and information systems 37, 345-351 () [10.15439/2023F6208] special issue: "Communication Papers of the 18th Conference on Computer Science and Intelligence Systems : September 17-20, 2023, Warsaw, Poland / Maria Ganzha, Leszek Maciaszek, Marcin Paprzycki, Dominik Ślęzak (eds.)" (978-83-969601-3-9)  GO DBCoverage BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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A modular and verifiable software architecture for interconnected medical systems in intensive care
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Safety and Automation Concepts for Artificial Impantable Lungs - SmartLungControl
55. DGBMT Annual Conference on Biomedical Engineering, DGBMT, HannoverHannover, Germany, 5 Oct 2021 - 7 Oct 20212021-10-052021-10-07 Biomedical engineering 66(s1), 204 () [10.1515/bmt-2021-6028] special issue: "Abstracts of the 55th Annual Meeting of the German Society of Biomedical Engineering (5 – 7 October 2021, Hannover)"  GO   Download fulltextFulltext BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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 Record created 2023-01-20, last modified 2025-09-12
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