Bachelor-/Masterarbeit: Oberflächen EMG in der Beatmung (all genders)

Stellenbeschreibung:

Bachelor-/Masterarbeit: Oberflächen EMG in der Beatmung (all genders)

Die Fraunhofer-Gesellschaft ( ) ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 75 Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 32 000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT. Sie wissen: Wer zu Fraunhofer kommt, will und kann etwas verändern. Für sich, für uns und die Märkte von heute und morgen.

Das Fraunhofer IMTE bietet eine Bachelor - oder Masterarbeit in der Abteilung Individualisierte Diagnostik mit der Thematik:

Oberflächen EMG basierte Entscheidungsunterstützung zur Optimierung der Beatmungstherapie

Die intensivmedizinische Beatmung ist ein zentrales Element der Versorgung kritisch kranker Patient*innen. Eine unzureichende Anpassung der Beatmung an die individuelle Atemmechanik und Atemanstrengung kann zu Patient-Ventilator-Asynchronien (PVA), erhöhtem Risiko für ventilatorinduzierte Lungenschäden, längeren Beatmungszeiten und erhöhter Mortalität führen. Gleichzeitig verschärft der akute Pflege- und Personalmangel den Bedarf an zuverlässigen, möglichst automatisierten Entscheidungshilfen am Patient*innenbett.

Bisher verfügbare Verfahren zur Beurteilung der patient*innenseitigen Atemanstrengung sind häufig invasiv (z. B. Ösophagusdruckmessung, NAVA-Signal) und werden in der klinischen Routine nur eingeschränkt eingesetzt. Die Oberflächenelektromyographie (sEMG) bietet als nichtinvasives Verfahren das Potenzial, die Aktivität der Atemmuskulatur kontinuierlich, schonend und patient:innennah zu erfassen und so neue Informationen zur Optimierung der Beatmungstherapie bereitzustellen. Dazu braucht es ein System, das in Echtzeit und sEMG-basiert, die Atemanstrengung und Patient-Ventilator-Interaktion bewertet und daraus Therapieempfehlungen ableitet. Die vorliegende Abschlussarbeit ist in diesen Kontext eingebettet.

Was Sie bei uns tun

Zielsetzung der Arbeit: Ziel der Arbeit ist die Konzeption, formale Beschreibung und in-silico-Validierung eines sEMG-basierten Empfehlungssystems zur Optimierung der Beatmungseinstellungen. Die Arbeit legt damit eine Grundlage dafür, sEMG als nichtinvasives Monitoringinstrument systematisch mit der S3-Leitlinie für invasive Beatmung zu verknüpfen und das Potenzial eines solchen Systems im Rahmen eines In-Silico-Clinical-Trials zu bewerten.

Forschungsfragen

1. Welche Beatmungsparameter lassen sich aus sEMG basierten Parametern sinnvoll anpassen?
2. Wie können diese Anpassungen in einer strukturierten Empfehlungstabelle formalisiert werden?
3. Inwieweit kann ein sEMG-basiertes Empfehlungssystem in Simulationsstudien (In-Silico-Clinical-Trial) die Beatmung „verbessern“ (z. B. reduzierte Atemanstrengung, stabilerer Gasaustausch) und die Häufigkeit bzw. Ausprägung von PVA verringern?

Was Sie mitbringen

Immatrikulierte*r Studierende*r im Bereich Medizinische Ingenieurwissenschaften, Biomedical Engineering, Data Science, Informatik oder vergleichbar
Grundlagen der Signalverarbeitung / Biosignalverarbeitung (z. B. EMG-Analyse, Filterung, Feature-Extraktion)
Programmierung und Datenanalyse (Python oder MATLAB)
Grundverständnis der respiratorischen Physiologie und Beatmung
Gute Kenntnisse im wissenschaftlichen Arbeiten (Literaturrecherche, strukturierte Analyse, Dokumentation)
Eigenständige, strukturierte, qualitätsorientierte Arbeitsweise sowie ausgeprägte Teamfähigkeit
Kommunikationsstark in Deutsch oder Englisch

Was Sie erwarten können

Eine offene, inklusive und innovative Arbeitsatmosphäre in einem interdisziplinären Team mit flachen Hierarchien, in den gegenseitige Wertschätzung aktiv gelebt werden
Ein Arbeitsumfeld, in dem Teamarbeit, Kreativität und eigenverantwortliches Handeln geschätzt und gefördert werden
Großer Gestaltungsspielraum und die Möglichkeit, unsere junge Einrichtung kreativ und nachhaltig mitzugestalten
Familienfreundliche Arbeitskultur mit flexiblen Arbeitsbedingungen (flexible Arbeitszeitmodelle, orts- und zeitflexibles Arbeiten)
Zugang zu barrierefreien Arbeitsplätzen und technischen Hilfsmitteln sowie individuelle Unterstützung zur Integration ins Arbeitsumfeld (Ergonomische Arbeitsplätze, auf Wunsch mit spezieller Sonderausstattung, elektrische Eingangstüren, Fahrstuhl für barrierefreie Zugänglichkeit, behindertengerechtes WC sowie ein Ruheraum zur Erholung)

Diese Bachelor-/Masterarbeit wird nicht vergütet.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.