Joanneum Research : Einsatz in der Krise

Staub, Lärm, Unsicherheit und irgendwo dazwischen ein verletzter Mensch, der nicht mehr selbst aus der Gefahrenzone kommt. Was jetzt zählt, ist Zeit. Und die Frage: Wie kann Hilfe dorthin gelangen, wo kein Mensch mehr sicher hinkommt? Damit setzen sich Forschende im Projekt iMEDCAP auseinander, das von der Europäischen Union finanziert wird. Sie entwickeln Systeme, die Verletzungen oder Kontaminierungen automatisch erkennen und unmittelbar eine Hightech-Evakuierung in Gang setzen. Unbemannte Boden- oder Luftfahrzeuge bergen die Betroffenen aus gefährlichen Zonen und führen bereits während des Transports erste medizinische Maßnahmen durch. Ziel ist es, unter Bedingungen hoher Bedrohung und knapper Ressourcen auch ohne unmittelbare Präsenz von Ärztinnen und Ärzten eine schnelle Versorgung zu ermöglichen. Ausgangslage sind Szenarien, die unter Mitwirkung des österreichischen Bundesheers entwickelt wurden. Dabei wird von mehreren Verletzten oder durch radiologische oder chemische Gefahrstoffe kontaminierte Personen ausgegangen, die so rasch wie möglich aus der Gefahrenzone geholt werden müssen: Noch während der Evakuierung überwachen Sensoren kontinuierlich den Zustand der Verletzten, sodass Verschlechterungen sofort erkannt werden. Die Datenströme – von der Verletzung bis zur Übergabe an eine medizinische Einrichtung – werden digital zusammengeführt und unterstützt durch datenbasierte bzw. KI-gestützte Verfahren analysiert. Daraus entstehen Handlungsempfehlungen für die Versorgung. „Die finale Entscheidung trifft aber immer noch der Mensch“, betont Markus Bergen vom Institut DIGITAL, das für die Digitalisierung der Datenströme verantwortlich ist. In einem Koordinierungszentrum kann dann eine medizinisch geschulte Person mehrere Patientinnen und Patienten gleichzeitig überwachen und bei kritischen Entwicklungen gezielt eingreifen. Aus dem Forschungsprojekt sollen Demonstratoren und eine Roadmap für die weitere Entwicklung hervorgehen.

Auch im Projekt RT-Vitalmonitor, bei dem eng mit dem österreichischen Bundesheer zusammengearbeitet wird, steht die Überwachung von Körperfunktionen im Fokus. Entwickelt wird ein tragbares Echtzeit-Monitoringsystem, das den psychophysiologischen Zustand von Soldatinnen und Soldaten kontinuierlich erfasst und kritische Entwicklungen frühzeitig sichtbar macht. Die Messung erfolgt über Sensoren, die verschiedene Vitalparameter erfassen und direkt in Textilien integriert werden können. Dabei werden unter anderem die Herzfrequenz, Herzratenvariabilität, Atemfrequenz, Körperkerntemperatur sowie Beschleunigung und Geschwindigkeit erhoben. Ergänzt werden diese Daten durch einen Wert, der Bewegungstempo und zusätzliche Belastung durch Ausrüstung abbildet, sowie durch die GNSS-Position. Die erfassten Sensordaten werden kontinuierlich ausgewertet und in ein adaptives Belastungsmodell eingebunden, das körperliche und kognitive Beanspruchung unter Berücksichtigung von Einsatzbedingungen einschätzt und Entwicklungen frühzeitig erkennbar macht. Im Projekt entsteht daraus am Institut DIGITAL ein Gesamtbild aus körperlichem Zustand und äußerer Belastung. „Der Fokus liegt hier klar auf Prävention“, erklärt Bergen. „Es geht darum, Belastung zu erkennen, bevor sie zur Gefahr wird.“

Die Bewertung von Neurotoxinen (Gefahrstoffe, die das Nervensystem schädigen) stand auch im Zentrum des Projekts BodyTox 2.0, das 2025 abgeschlossen wurde. Zum Einsatz kommt ein sogenanntes Body-on-a-Chip-Verfahren, das die Aufnahme von chemischen Gefahrstoffen simuliert. Das Hautmodell für die Plattform wurde am Zentrum COREMED entwickelt: Body-on-a-Chip bedeutet, dass gewissermaßen ein menschlicher Organismus im Miniaturformat nachgebildet wird – mittels im Labor gezüchteter humaner 3D-Mini-Organe (Organoide), die über Nährstoffaustausch und kleine Kanäle (Mikrofluidik) miteinander verbunden sind. Mit dieser Technologie soll sich das Risiko von Gefahrstoffen, insbesondere von Neurotoxinen, für den menschlichen Körper besser abschätzen lassen. „Das BodyTox-Konsortium hat nun den ersten wirklich für diesen Zweck geeigneten Body-on-a-Chip-Prototyp für Neurotoxinstudien entwickelt, der ein individuelles und organspezifisches Auslesen ermöglicht“, berichtet Petra Kotzbeck, Direktorin von COREMED. Insbesondere für chemische Kampfstoffe gibt es in der Literatur nur wenig heterogene Daten. Dafür soll dieses Projekt mittelfristig Lösungsansätze liefern. 

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