Health Tech

Der Einsatz von Technologie im Gesundheitswesen und angrenzender Bereiche wie beispielsweise dem Sport oder der Gerontologie, hat sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert. Ein Hauptgrund für diese Veränderung ist ein mitunter grundlegender gesellschaftlicher Wandel. Die Gesellschaft nimmt Abstand von einem fast ausschließlich kurativ geprägten Denkmuster, und bewegt sich hin zu einem holistischen, präventiven und nicht zuletzt integrativen Ansatz. Der Mensch an sich und nicht ausschließlich der Mensch in seiner Patientenrolle steht im Fokus. Parallel dazu haben sich auch die verfügbaren technologischen und informationstechnischen Möglichkeiten rasant weiterentwickelt.

Der Forschungsschwerpunkt Health Tech widmet sich der Herausforderung, innovative Technologien mit neuen Ansätzen in der Medizin, in der Gesundheitsversorgung, im Sport und im Tourismus zu verbinden und daraus digitale Produkte und Dienstleistungen in Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Forschung zu entwickeln oder deren Weiterentwicklung zu unterstützen. Übergeordnetes Ziel ist dabei stets die Gesundheit der Menschen zu erhalten und/oder wiederherzustellen bzw. deren Gesundheitsversorgung bestmöglich zu unterstützen.

 

Assistive Technologien

Der Bereich der assistiven Technologien widmet sich der Erforschung von anwenderzentrierten, technologischen Ansätzen. Diese sollen für Personen eingesetzt werden, die durch eine angeborene oder erworbene Behinderung, Erkrankung oder Alterungsprozesse dauerhaft oder temporär über eingeschränkte physische und/oder psychische Fähigkeiten verfügen. Insbesondere die Bereiche der Rehabilitation, Prothetik, Mobilität und des Active Assisted Living spielen in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle.

Robotik im Gesundheitswesen

Die Medizin vertraut im Bereich von chirurgischen Anwendungen bereits seit geraumer Zeit auf den Einsatz von Robotik und Telemanipulatoren. Dieser Trend setzt sich im gesamten Gesundheitsbereich fort, so gewinnen Therapie- und Pflegeroboter immer mehr an Bedeutung. Ein weiteres Wachstumsfeld stellen Serviceroboter dar, die abseits der physischen Unterstützung für das Monitoring oder die soziale Interaktion eingesetzt werden.

Technologie-gestützte Systeme in Sport, Gesundheit & Tourismus

Gesundheit umfasst weitaus mehr als nur die kernmedizinische Behandlung von Individuen. Durch die Verfügbarkeit entsprechender Technologien und Ansätze lässt sich Gesundheit und sportlicher Erfolg holistisch unterstützen. Im Spitzensport finden sich schon zahlreiche technologische Lösungen, die den Trainingserfolg steigern bzw. die Sicherheit erhöhen. Neue Wachstumsfelder sind der Breitensport und der Einsatz von Gesundheitstechnologien im Tourismus, aber auch die Anwendung neuer Technologien und Methoden im Spitzensport liegt im Fokus des Forschungsbereichs.

e-Health

Die Grundlage für einen zielgerichteten bzw. effizienten Einsatz von (Informations-)Technologien in der Gesundheitsversorgung und verwandter Bereiche ist deren integrierte Datenverwendung. Die Vernetzung von Informationssystemen, deren Interoperabilität und eine transinstitutionelle Verwendung von Datenbeständen stehen im Zentrum der Agenden dieses Forschungsbereichs.

Kontakt
FH-Prof.  Bernhard Hollaus, PhD. | Health & Sports Technology Bachelorstudiengang Medizin-, Gesundheits- und Sporttechnologie
FH-Prof. Bernhard Hollaus, PhD. Health & Sports Technology +43 512 2070 - 4431

Bei Fragen zum Forschungsschwerpunkt kontaktieren Sie uns unter: healthtech@mci.edu


FH-Prof.  Bernhard Hollaus, PhD. | Health & Sports Technology Bachelorstudiengang Medizin-, Gesundheits- und Sporttechnologie
FH-Prof. Bernhard Hollaus, PhD. Health & Sports Technology +43 512 2070 - 4431
Dott. Mag. Yunus Schmirander, BSc | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Bachelorstudiengang Medizin-, Gesundheits- und Sporttechnologie
Dott. Mag. Yunus Schmirander, BSc Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 4442
 Manuel Berger, BSc, MSc, PhD | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Bachelorstudiengang Medizin-, Gesundheits- und Sporttechnologie
Manuel Berger, BSc, MSc, PhD Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 4441
Dr. techn. Thomas Senfter | Dzt. Karenz Bachelorstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen
Dr. techn. Thomas Senfter Dzt. Karenz +43 512 2070 - 4155
 Yannic Heyer, BSc, MSc | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Bachelorstudiengang Medizin-, Gesundheits- und Sporttechnologie
Yannic Heyer, BSc, MSc Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 4443
Ass. FH-Prof. Dr. Dipl.-Ing. Daniel Sieber | Leiter Department & Studiengang Bachelorstudiengang Medizin-, Gesundheits- und Sporttechnologie
Ass. FH-Prof. Dr. Dipl.-Ing. Daniel Sieber Leiter Department & Studiengang +43 512 2070 - 4400
FH-Prof.  Yeongmi Kim, PhD | Medizin- & Regelungstechnik Bachelorstudiengang Medizin-, Gesundheits- und Sporttechnologie
FH-Prof. Yeongmi Kim, PhD Medizin- & Regelungstechnik +43 512 2070 - 4432

Lightweight Supersledge
Laufzeit:
2017 - 2018

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Bernhard Hollaus, PhD.

Projektbeschreibung:
Rodeln gehört weltweit zu den Randsportarten, ist jedoch im DACH-Raum schon seit Jahrhunderten beliebt. Über Generationen hinweg wurden Geometrien von Rodeln aus Holz durch häufiges Probieren den daraus gewonnen Erfahrungen optimiert. Durch den Einzug neuer Materialen, im Speziellen des faserverstärkten Kunststoffes, konnte im Projekt Lightweigth Supersledge eine Gewichtsreduktion einer bestehenden Rodel um ca. 50% erzielt werden. Nun ist die schnelle Sportrodel nur mehr 4kg schwer und bietet dadurch sowohl aus sportlicher als auch logistischer Sicht erhebliche Vorteile im Vergleich zu den klassischen Holzrodeln.

Virtual Open Lab
Laufzeit:
2022

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Bernhard Hollaus, PhD.
Ass. FH-Prof. Dr. Dipl.-Ing. Daniel Sieber

Projektbeschreibung:
Tirol ist mit dem sich verschärfenden Problem konfrontiert, dass Raum ein sehr knappes Gut darstellt. Diese Herausforderung wird in vielen Bildungseinrichtungen durch große saisonale Unterschiede bei der Auslastung verschärft. Der Bedarf an Laborräumen ist für wenige Wochen und Monate im Jahr sehr hoch und in den restlichen Zeiten (bspw. Ferien) dagegen gering. Aus ökonomischer und gesellschaftlicher Sicht ist daher die Auslastung der Laborräumlichkeiten suboptimal und kann nur bedingt durch gute Planung verbessert werden. Aus Sicht der Lehre besteht bislang die Einschränkung, dass die Labore für Schüler und Studenten nur zu bestimmten Zeiten verfügbar und nutzbar sind. Laborausstattung ist meist kostenintensiv und kann Schülern und Studierenden nicht ohne ein dazugehörige Einschulung überlassen werden. Die Perspektive der zeitlichen und räumlichen Planung wird durch terminliche Überlappungen und die Verfügbarkeit der Laborausstattung erschwert. Für diese Probleme kann das Virtual Open Lab einen landesweiten Lösungsansatz bereitstellen. Oft werden in diesem Zusammenhang virtuelle Labore als Lösung der Problematik vorgeschlagen. Mit den bislang verfügbaren virtuellen Laboren wird das Problem aber häufig nur verlagert. Beinahe ausnahmslos werden für virtuelle Labore eigens gezeichnete virtuelle Umgebungen erschaffen. In der Regel bestehen zwischen der Laborausstattung, Erscheinung, Übungsmöglichkeiten, etc. im virtuellen Raum und denen im realen Labor erhebliche Unterschiede. Dies hat zur Folge, dass für Lehrpersonal, Schüler, Schülerinnen, Studenten und Studentinnen ein geringerer Lernerfolg und verminderter Nutzen zu erwarten ist. An diesem Punkt setzt das Virtual Open Lab an. Das zentrale Ziel dieser Initiative ist es, ein virtuelles Labor aufzubauen, welches die realen Gegebenheiten eines Labors bestmöglich abbildet. Dazu sollen über Fotogrammmetrie reale Labore so exakt wie möglich in dreidimensionale virtuelle Modelle überführt werden, sodass sich der virtuelle Raum möglichst minimal vom realen Labor unterscheidet. In einem zweiten Schritt wird das virtuelle Modell noch mit entsprechenden Eigenschaften ausgestattet, sodass die Interaktion eines virtuellen Laborbenutzers mit Gegenständen im Raum möglich wird. Wie oben schon aufgezeigt, soll in einem zweistufigen Projekt ein Virtual Open Lab entstehen. Begonnen wird in Schritt eins mit der Virtualisierung von Laborräumlichkeiten. Dabei sollen als Pilotprojekt sowohl ein Labor an der HTL Anichstraße als auch eines am MCI virtualisiert werden. Da solche Labore bisher noch nie derart virtualisiert wurden, kann an dieser Stelle nur auf verwandte Projekte hingewiesen werden. Im Retail Sektor wurde zum Beispiel der Nike Store in Mailand virtualisiert. Am MCI bestehen Vorerfahrungen im Bereich der Virtualisierungsprojekte z.B. der Skitourenabfahrt am Ampferstein in der Axamer Lizum, oder auch in der Entwicklung eines virtuellen Patienten zur Operationssimulation.In der zweiten Phase des Projekts muss das Modell in eine virtuelle Welt, die grundlegende physikalische Gesetze hat und möglichst nah an der realen Laborumgebung ist, überführt werden. Dabei sollen zunächst jeweils Minimalbeispiele in den Laboren umgesetzt werden. Beispiele hierfür wären einfache elektronische Schaltkreise aufzubauen und das Schneiden eines Objekts mit einer Schere oder auch das Springen auf einer Kraftmessplatte zu testen.

Projektpartner:
HTL Anichstraße
Öffentlicher Sektor Inland

Beheizbare Einsatzhandschuhe für Profis
Laufzeit:
2022 - 2024

ProjektleiterIn:
Dr. techn. Thomas Senfter
FH-Prof. Bernhard Hollaus, PhD.

ProjektmitarbeiterInnen:
Sandro Tobias Müller

Jonas Kreiner, BSc

Kevin Fischler

Projektbeschreibung:
Ziel dieses Kooperationsprojektes ist es, einen beheizbaren Handschuh für Einsatzorganisationen zu entwickeln, der die Anwendungseigenschaften eines Arbeitshandschuhes mit den Wärmeeigenschaften eines beheizbaren Handschuhes kombiniert. Damit sollen alpine Einsatzkräfte ihre Aufgaben (von der Versorgung von Verletzten bis hin zu Unfallerhebungen durch die Alpinpolizei) besser durchführen können. In der Kooperation mit Zanier und Aberjung kann hier ein neuartiges Produkt für den Markt entwickelt werden, welches optimal auf die Bedürfnisse der Kunden abgestimmt ist.

Skijump Judge
Laufzeit:
2022 - 2023

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Bernhard Hollaus, PhD.

Projektbeschreibung:
Die Videoweitenmessung im Skispringen wird über die direkte Messung der Landestelle bzw. digital durch einen Operator durchgeführt. Dabei ist es die Aufgabe des Operators, welcher mit bis zu vier Kameras die Landezone der Skispringer überwacht, den Touchdown eines jeden Sprunges manuell zu bestätigen. Danach sucht der Operator die für diese Landung relevante Kamera aus und betrachtet weitergehend die Videosequenz der Landung Bild für Bild. Das Ziel ist es, das Bild in der Videosequenz auszuwählen, bei dem der Skispringer mit beiden Ski vollständig den Boden berührt, um die Sprungweite zu bestimmen. Dafür wählt der Operator die Stelle zwischen Ferse des vorderen Schuhs und Fußspitze des hinteren Fußes aus, um über eine Software die gesprungene Weite zu berechnen. Diese Weite ist aufgrund der Kameraaufnahme mit 50 fps bis auf 0.5 Meter genau bestimmbar. Eine Automatisierung der beschriebenen Schritte zur Videoweitenmessung soll dazu dienen, den Operator bei seiner Arbeit zu unterstützen und somit die Reliabilität des Systems zu verbessern. Durch die Entwicklung eines solchen Systems können noch weitere Vorteile für den Skisprung-Sport gewonnen werden. Diese wurden vor allem durch den fachlichen Input des ehemaligen Skispringers Thomas Hofer initialisiert, welcher eine automatisierte Videoweitenmessung in Trainingssituationen als enormen Fortschritt sieht für Sportler und Trainer sieht. Die bisherige Messmethode in Trainingseinheiten ist eine rein visuelle Messung der Weite durch den Trainer. Eine Automatisierung und Digitalisierung kann den Sportlern hier ein deutlich genaueres Feedback und somit eine größere Möglichkeit auf eine Verbesserung ihrer Sprünge helfen. Somit kann durch eine Softwarelösung nicht nur der Profisport, sondern auch der Nachwuchs- und Jugendsport profitieren. Neben der Weitenmessung gilt es die Haltungsnoten der Sportler objektiv bestimmen zu können. Dies bestätigen unter anderem die Unterstützungserklärungen des ÖSV Nationalteams, des ÖSV und des Schigymnasiums Stams. Diese objektive Analyse der Haltungsnoten wird dabei als besonders relevant und als ein effektives Trainingstool zur Verbesserung der Haltungsnoten beschrieben. In Kombination mit der automatisierten Weitenmessung wird somit eine genauere Beurteilung der Gesamtleistung der Sportler möglich.

Smart Trucks
Laufzeit:
2022 - 2023

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Bernhard Hollaus, PhD.

ProjektmitarbeiterInnen:
Gabriel Belmino Freitas

Ephraim Westenberger

Lennart Fresen

Projektbeschreibung:
Ziel dieses Kooperationsprojektes ist es, einen Performance Tracker für den Funsportbereich zu entwickeln. Damit soll die Grundlage geschaffen werden um Plattformen nach dem Vorbild von Runtastic oder Strava für viele verschiedene Funsportarten aufbauen zu können. Der Schlüssel zu dieser Basistechnologie ist dabei die Kombination von Motion-Sensoren mit einem neuronalen Netz. Im Zuge des Projekts sollen Daten von Skatern und Skaterinnen verschiedenen Alters, Niveaus und Geschlechts auf vielen verschiednenen Orten aufgenommen werden. Daraus soll das neuronale Netz zur Auswertung eines Tricks entwickelt werden. Durch die Kooperation mit xdouble und Stefan Ebner ist das Projekt sehr stark in der Breite aufgestellt und kann dadurch sowohl unternehmenerische, wissenschaftlich aber auch schulungsbezogene Herausforderungen optimal meistern.

Optimal Start
Laufzeit:
2021

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Bernhard Hollaus, PhD.

Projektbeschreibung:
Das Ziel des Projekts Optimal Start ist es einen Prototyp eines Trainingstools für den Start beim Rodeln zu entwickeln. Dabei soll das Tool Daten eines bestehenden Motion Capturing Systems mit einem Video synchronisieren und gemeinsam darstellen. Dadurch sollen einzelne Fehler des Athleten beim Starten nicht nur im Signal sichtbar sein, sondern auch visuell dem Athleten seine betreffende Körperpose zeigen. Durch das Tool erhofft man sich ein wesentlich direkteres Feedback an die Athleten, welches auch besser für die Entwicklung der Athleten ist.

Evidence-based Physical Activities in Sport and Health Tourism (e-Past)
Laufzeit:
2019 - 2021

ProjektleiterIn:
a.o. Univ.-Prof. MMag. Dr. Alexander Hörbst, Bakk.techn.

Projektbeschreibung:
Ziel dieses Qualifizierungsnetzwerkes ist es, ausgewählten Multiplikator/innen der beteiligten Unternehmenspartner im Tourismus ein primär evidenzbasiertes Wissen - beruhend auf relevanter und qualitativ hochwertiger Forschung - sowie praktische Kompetenzen in den Bereichen Bewegungs- und Gesundheitsverhalten sowie Digitalisierung zu vermitteln. Der Sport- und Gesundheitstourismus erlebt in den letzten Jahren ein stetiges Wachstum. Qualität ist in diesem Bereich besonders wichtig, da es sich um die Gesundheit des Menschen handelt. Um diese Qualität in den einzelnen (touristischen) Unternehmen zu gewährleisten und um auf die fortschreitende Digitalisierung wettbewerbsfähig agieren zu können, wird das Qualifizierungsnetzwerk E-PAST entwickelt. Die wissenschaftlichen Partner der UIBK, UMIT und MUI geben ihr Wissen in verschiedenen Modulen an ausgewählte Multiplikator/innen (insbesondere die Bereichsleiter der jeweiligen Gesundheits-, Bewegungs-, Spa- und Wellnessresorts inklusive ihrer Mitarbeiter) der Unternehmen weiter. Hierbei ist die Teilnahme an zwei sechstägigen Basismodulen verpflichtend geplant, zur Vertiefung und Spezialisierung können bis zu sechs zweitägige weitere Module besucht werden. Durch die theoretische und praktische Vermittlung von Expert/innen aus den jeweiligen Themengebieten, die sowohl fachlich als auch didaktisch eine hohe Kompetenz aufweisen, ist die Nachhaltigkeit der Wissensvermittlung gewährleistet. In den Modulen sollen Grundlagen und aktuelle Forschungserkenntnisse in den Bereichen Gesundheit und Digitalisierung vermittelt werden, praktische Leitfäden für die Arbeit mit den Gästen erarbeitet werden und digitale Applikationen zur Verfügung gestellt werden, mit denen nachhaltige Gesundheitseffekte über den Aufenthalt der Gäste hinaus erzielt werden können. Neben dem direkten Einfluss des gewonnen Wissens auf die Umsetzung und Vermittlung an die touristischen Gäste im eigenen Unternehmen, fördert das Qualifizierungsnetzwerk E-PAST die Kooperation aller beteiligten Partner und kann infolge dessen zu weiteren Forschungsprojekten insbesondere im Bereich Digitalisierung führen.

Quarterceive 2.0
Laufzeit:
2017 - 2018

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Bernhard Hollaus, PhD.

Projektbeschreibung:
Ziel des Projekts ist es einerseits eine App und die dahinter liegende Hardware zu entwickeln, andererseits wissenschaftliche Erkenntnisse zu erlangen im Feld der Sportwissenschaft im American Football. Mit den Kernfunktionalitäten der App soll es möglich werden, Trainingsmaschinen aufgrund von evaluierbaren Daten Entscheinungen und Kommandos zu senden.


  • Hollaus, B., Raschner, C., & Mehrle, A. (2018). Development of release velocity and spin prediction models for passing machines in American football. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part P: Journal of Sports Engineering and Technology. doi:10.1177/1754337118774448
  • Hollaus, B., Raschner, C., Mehrle, A. (2020, June). Development and Verification of a Highly Accurate and Precise Passing Machine for American Football, Proceedings of the 13th Conference of the International Sports Engineering Association 2020, 49, 94, doi:10.3390/proceedings2020049111
  • Hollaus, B., Stabinger, S., Mehrle, A., Raschner, C. (2020, November). Using Wearable Sensors and a Convolutional Neural Network for Catch Detection in American Football. Sensors 2020, 20, 6722, doi:10.3390/s20236722
  • M. Panny, I. Nagiller, M. Nagiller, and Y. Kim, Home rehabilitation system for the upper extremity focusing on technology-aided assessment of spasticity, Current Directions in Biomedical Engineering
  • Lee, H., Eizad, A., Park, J. Kim, Y. Hwang, S., Oh, M., Yoon, J., Development of a Novel 2-Dimensional Neck Haptic Device for Gait Balance Training, IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L), ISSN: 2377-3766
  • Su, H., Qi, W., Schmirander, Y., Ovur, S.E., Cai, S. and Xiong, X. (2022). A human activity-aware shared control solution for medical human–robot interaction. Assembly Automation, 42(3), pp. 388-394
  • Sieber D, Erfurt P, John S, Ribeiro dos Santos G, Schurzig D, Sørensen MS, Lenarz T. The OpenEar library of 3D models of the human temporal bone based on computed tomography and micro-slicing. Nature Scientific Data (2019). DOI: 10.1038/sdata.2018.297
  • Sieber D, Andersen SAW, Soerensen MS, Trier P. OpenEar image data enables case variation in high fidelity virtual reality ear surgery. Otology & Neurotology (2021). DOI: 10.1097/MAO.0000000000003175

  • Hollaus, B., Eisenbraun J. (2020, September). Hochpräzises Passen durch Wurfmaschinen im American Football, presented online at Spinfortec, Bayreuth, Germany
  • Hollaus, B., Stabinger S, Eisenbraun J. (2020, September). Fangdetektion im American Football mit Wearables und AI, presented online at Spinfortec, Bayreuth, Germany
  • Eisenbraun, J.;Hollaus, B. (2021, September) Detection of Catches or Drops in American Football Using Data of Wearables and a Neural Network Approach. Paper presented online at the European College of Sport Science
  • Hollaus, B. (2021, September). Tennis Shot Classification using a wearable and neural networks. Paper presented online at European College of Sport Science
  • Seminar (a colloquium for Convergence Future Communication) - Stroke rehabilitation and assistive technology – Challenges and Opportunities, Kyunghee University
  • Seminar - Medical Robotics, 2022 Global New Industry & New Technology, KIAT (Korea Institute for Advancement of Technology)
  • Full paper Oral Presentation - BMT 2022 - M. Panny, I. Nagiller, M. Nagiller, and Y. Kim, Home rehabilitation system for the upper extremity focusing on technology-aided assessment of spasticity
  • Full paper Oral Presentation - BMT 2022 - M. Preiss, A. Walder, and Y. Kim, Haptically enhanced VR surgical training system Oral Presentation

  • Patent Nr. EP2629737B1