Digitale Gesundheit

Photoplethysmographie und optische Sensorik

Aufbauend auf langjähriger Expertise in der Photoplethysmographie (PPG) entwickelt CSEM leistungsfähige optische Sensorlösungen. Durch die Nutzung optischer PPG-Daten ermöglichen die fortschrittlichen Vitalparameter-Algorithmen von CSEM die Extraktion einer breiten Palette physiologischer Parameter, darunter Blutdruck, die Erkennung von Herzrythmusstörungen, Sauerstoffsättigung (SpO2), Schlafparameter, Herzfrequenz, Herfrequenzvariabilität, Atemfrequenz sowie Stresslevels. 

Darüber hinaus ist CSEM Vorreiter in der Forschung zu Remote-PPG (kontaktlose PPG), Speckle-Photoplethysmographie und Laser-Doppler-Flowmetrie und erweitert damit kontinuierlich die Grenzen der nichtinvasiven kardiovaskulären und Perfusionsüberwachung.

Biopotenzial- und Bioimpedanz-Monitoring

CSEM entwickelt fortschrittliche Technologien für das Biopotenzial- und Bioimpedanz-Monitoring im Bereich Digital Health und der Medizintechnik. Unsere Expertise umfasst eine Vielzahl von Sensormodalitäten, darunter EKG, EEG, EMG, EoG, EHG, fECG und ECGi sowie die elektrische Impedanztomographie (EIT), thorakales Impedanz-Monitoring, Impedanzkardiographie und Impedanzplethysmographie.

CSEMs Expertise umfasst sowohl traditionnelle Biopotenzial- und Bioimpedanzsysteme als auch innovative Lösungen auf Basis der patentierten Cooperative-Sensor-(CS)-Technologie. Diese skalierbare CS-Plattform ermöglicht eine hochwertige Signalerfassung über bis zu 250 Trocken- oder Gel-Elektroden, die über ein einziges ungeschirmtes Kabel mit maximal zwei Leitungen verbunden sind – ideal für Multikanal-Monitoring und bildgebende Wearables in klinischen Umgebungen, im Digital-Health-Bereich und in der Forschung – und kann dabei wahlweise dedizierte Ultra-Low-Power-ASICs nutzen.

Unsere aktuellen F&E-Aktivitäten umfassen Schwangerschaftsmonitoring sowie die nichtinvasive Abschätzung des pulmonalarteriellen Drucks (PAP) durch die kombinierte Nutzung von EIT und EKG. Zudem untersuchen wir multifrequente EIT für die kontinuierliche, nichtinvasive Überwachung von Blutzucker oder anderen Analyten.
   

Neue Sensortechnologien

CSEM erforscht aktiv neu aufkommende Sensortechnologien, um die tragbaren Vitalparameter-Monitoring-Lösungen von morgen voranzutreiben. Diese F&E‑Aktivitäten umfassen kompakte Ultraschallsensoren in Kombination mit massgeschneiderten Rekonstruktions- und Verarbeitungsalgorithmen, digitale Stethoskope mit erweiterten Erfassungs- und Interpretationsfunktionen sowie innovative Ansätze zur Erfassung der Haut- und Körperkerntemperatur.

Gang- und Bewegungsanalyse

CSEM entwickelt Technologien und Algorithmen zur Analyse und Verfolgung von Bewegungen an verschiedenen Körperstellen, darunter Handgelenk, Fuss, Brustkorb und Kopf. Unser Algorithmenportfolio umfasst die Aktivitätsklassifizierung, Ganganalyse, Sturzerkennung, die Analyse von Trainingseinheiten, Schlafmonitoring sowie die Erkennung von Bewegungen und Gesten.

Unser Schritt-Detektionsalgorithmus wurde unabhängig als best-in-class in Bezug auf Genauigkeit bestätigt. Sämtliche Lösungen sind für den Echtzeitbetrieb bei minimalem Energie- und Speicherbedarf ausgelegt und eignen sich ideal für Embedded-Anwendungen in Digital Health und Fitness. 
   

Data Science und KI im Gesundheitswesen

CSEM bietet ein klinisch validiertes Portfolio lizenzierbarer Vitalzeichen-Algorithmen, von denen viele medizinischer Qualität Qualität sind. Über gebrauchsfertigen Lösungen hinaus entwickeln wir massgeschneiderte Vitalzeichen-Algorithmen, indem wir klassische Signalverarbeitung mit maschinellem Lernen (ML) und künstlicher Intelligenz (KI) kombinieren, um spezifische Anwendungsanforderungen im Gesundheitswesen zu erfüllen – sowohl für Edge-Geräte als auch für cloudbasierte Umgebungen. 
   

Gen-KI und LLMs in Digital Health

Wir untersuchen auch die Integration von generativer KI und grossen Sprachmodellen (LLMs) in Digital‑Health‑Ökosysteme. Wir entwickeln agentenbasierte Frameworks, die klassische Datenbanken mit Retrieval-Augmented-Generation-Techniken (RAG) kombinieren, um Ärzten und Patienten zeitnahe und kontextbezogene Informationen bereitzustellen. Diese Ansätze zielen darauf ab, die klinische Entscheidungsunterstützung zu verbessern, Arbeitsabläufe zu optimieren und das Patientenengagement durch intelligente, adaptive Benutzeroberflächen zu personalisieren. 
   

Internet der medizinischen Dinge und massgeschneiderte mobile Apps

Unsere stetig wachsende Expertise in fortschrittlichen Sensortechnologien für die tragbare Überwachung von Vitalzeichen wird durch ein robustes, sich weiterentwickelndes Internet der medizinischen Dinge (IoMT)-Framework und massgeschneiderte mobile Anwendungen ergänzt, die eine sichere Echtzeit-Fernüberwachung von Patienten in klinischen und häuslichen Umgebungen ermöglichen. 

• Lizensierung von IP im Bereich Digital Health für Sensorik und Algorithmen: Wir bieten Ihnen Zugang zu unseren Portfolios and Sensortechnologien und Vitalzeichen-Algorithmen für medizinische Geräte und Wearables.
• ISO 13485/IEC 62304-konforme Co-Entwicklung und medizinische Systementwicklung: CSEM bietet umfassende End-to-End-Unterstützung für die Entwicklung von Medizinprodukten und -systemen im Rahmen seines ISO 13485-zertifizierten Qualitätsmanagementsystems und IEC 62304-konforme Prozesse für medizinische Software. Wir integrieren Hardware, Firmware und Algorithmen mit rigorosem Risikomanagement und unter Berücksichtigung regulatorischer Anforderungen.
• PPG Dienstleistungen: CSEM bietet fachkundige Unterstützung im Bereich der Photoplethysmographie (PPG), vom Konzept bis zur Umsetzung. Unsere PPG-Dienstleistungen umfassen das Design der Sensorarchitektur, die Optimierung des optischen Strahlengangs, die Signalaufbereitung sowie die Integration von Algorithmen – massgeschneidert auf Ihre Anwendungsanforderungen.
• Entwicklung kundenspezifischer Algorithmen: Wir unterstützen Sie bei der Entwicklung Ihrer Vitalparameter-Algorithmen, sei es mittels klassischer Signalverarbeitung, maschinellen Lernens (ML) oder künstlicher Intelligenz (KI) – sowohl für Edge-Geräte als auch für cloudbasierte Umgebungen.

• Unterstützung bei klinischen Forschungsstudien: Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der klinischen Forschung und in Validierungsstudien – insbesondere mit Geräten zur Überwachung von Vitalparametern, die grosse Mengen kontinuierlicher Daten generieren – bietet CSEM umfassende End-to-End-Unterstützung für Ihre klinischen Studien. Unser Fachwissen deckt alle Phasen ab, vom Studiendesign über die Datenerfassung bis hin zur Analyse und Interpretation, und gewährleistet zuverlässige Ergebnisse. Zur Unterstützung Ihrer Studien bieten wir Ihnen Zugang zu unseren bewährten Wearable-Demonstratorplattformen und zu unserer sicheren IoMT-Plattform (siehe unten).
• Ausleihe von tragbaren Demonstratorplattformen: CSEM bietet ein Portfolio an tragbaren Demonstratorplattformen, die unsere fortschrittlichen Sensorik- und algorithmischen Fähigkeiten in einer Vielzahl von Anwendungen demonstrieren – von der Herz- und Atemüberwachung bis hin zur mütterlichen und fetalen Gesundheit. Die Plattformen ermöglichen die Bewertung, Integration und klinische Forschung.
• Sichere IoMT-Plattform: Unsere sichere Internet of Medical Things (IoMT)-Plattform, die auf einer robusten Cloud-Infrastruktur und einem fortschrittlichen digitalen Stack basiert, bietet nahtloses Datenmanagement, Echtzeitüberwachung und vollständige Einhaltung der Datenschutz- und regulatorischer Standards – und bildet damit eine zuverlässige Grundlage für vernetzte Gesundheitslösungen. Diese Plattform ermöglicht eine sichere Fernüberwachung und effiziente Datenverarbeitung und kann beispielsweise in klinischen Studien eingesetzt werden, wie das Swiss Fever Project erfolgreich gezeigt hat.