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Fraunhofer IGD – DMEA 2025: Datenschutzkonforme und intuitive Verwaltung von Patientendaten

20. März 2025 – 09:48

Digitale Zwillinge für die Medizin

BildGesundheitsdaten sind besonders sensibel und müssen gleichzeitig einfach und sicher nutzbar sein. Patientinnen und Patienten sowie medizinisches Fachpersonal benötigen daher Lösungen, mit denen sie gezielt steuern können, wer auf welche Informationen zugreifen darf. Genau hier setzt das Fraunhofer IGD an und stellt auf der DMEA in Berlin an Stand D-109 in Halle 2.2 seine aktuellen Forschungsergebnisse zu sicheren digitalen medizinischen Zwillingen vor.

Medizinische Digitale Zwillinge sind virtuelle Abbilder eines Patienten, die auf anatomischen, physiologischen, diagnostischen und behandlungsbezogenen Informationen aus verschiedenen Quellen basieren. Sie können nicht nur existierende Daten zusammenführen, sondern auch neue Informationen ableiten, indem sie bekannte Zusammenhänge zwischen medizinischen Parametern nutzen. Aufgrund der hohen Sensibilität dieser Daten unterliegen sie allerdings den strengen Anforderungen der EU-Datenschutz-Grundverordnung.

Sichere Speicherung dank attributbasierter Schlüssel

Für die sichere Speicherung und Verarbeitung medizinischer Daten entwickeln Forschende des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT neue Konzepte. Beim Projekt MeDiTwin am Forschungszentrum ATHENE steht – anders als am Markt üblich – die dezentrale Speicherung mit feingranularer Zugriffskontrolle im Mittelpunkt. „Der Zugriff erfolgt über attributbasierte Schlüssel, sodass nur berechtigte Personen die jeweils relevanten Informationen einsehen können“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Jörn Kohlhammer, Abteilungsleiter Informationsvisualisierung und Visual Analytics am Fraunhofer IGD. Statt zentral gespeicherte Gesundheitsdaten in einem einzelnen System wie einer Cloud zu bündeln, das bei einem Cyberangriff vollständig kompromittiert werden könnte, bleiben die Daten verschlüsselt und verteilt gespeichert.

Zugriffsrechte einfach verwalten

Neben der Datensicherheit spielt die Benutzerfreundlichkeit eine zentrale Rolle im MeDiTwin. Patientinnen und Patienten sollen leicht nachvollziehen können, welche Daten sie freigeben und welche Konsequenzen dies hat. So können sie besser informiert Entscheidungen treffen und ihre Gesundheitsdaten selbstbestimmt verwalten. Dabei spielt eine intuitive Visualisierung eine entscheidende Rolle. „Unsere Dashboards zeigen übersichtlich, welche Daten gespeichert sind, wer darauf aktuell zugreifen kann und welche Informationen für medizinische Entscheidungen relevant sind“, erklärt Prof. Kohlhammer.

Intuitive Visualisierung für ein besseres Datenverständnis

Ärztinnen und Ärzte haben im MeDiTwin die Möglichkeit, gezielt bestimmte Datentypen – etwa Laborwerte oder Bildaufnahmen – anzufordern und sich anzeigen zu lassen. Diese können in MeDiTwin nicht nur als einzelne Datenpunkte dargestellt, sondern grafisch als Kurven, die ihren zeitlichen Verlauf sichtbar machen. Diese Darstellungsform erleichtert es auch Patientinnen und Patienten, Trends auf einen Blick zu erkennen und frühzeitig auf Veränderungen zu reagieren. Künftig sollen auch medizinische Bilddaten mit Zusatzinformationen versehen dargestellt werden und damit für ein individuell besseres Verständnis einer Erkrankung sorgen.

Demonstrator auf der DMEA: Interaktive Nutzung von Digitalen Zwillingen

Auf der DMEA präsentiert das Fraunhofer IGD den aktuellen Entwicklungsstand des MeDiTwin als Proof-of-Concept und in einer prototypischen Umsetzung. Anhand eines Demonstrators zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie medizinische Digitale Zwillinge in verschiedenen Szenarien eingesetzt werden können – zum Beispiel bei nephrologischen Fragestellungen, chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) oder Parkinson.

„Langfristig wollen wir eine Lösung entwickeln, die sich flexibel an neue regulatorische Vorgaben und technische Entwicklungen anpasst“, erklärt Dr.-Ing. Stefan Wesarg, Abteilungsleiter Visual Healthcare Technologies am Fraunhofer IGD. Geplant sind Optimierungen der Benutzeroberflächen sowie neue Visualisierungsmöglichkeiten, um die Daten noch übersichtlicher darzustellen.

Über ATHENE:
ATHENE ist ein Forschungszentrum der Fraunhofer-Gesellschaft unter Mitwirkung der Fraunhofer-Institute SIT und IGD sowie der Hochschulen TU Darmstadt, Goethe-Universität Frankfurt am Main und Hochschule Darmstadt. Es wird seit 2019 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem Hessischen Ministerium für Wissenschaft und Forschung, Kunst und Kultur (HMWK) gefördert. ATHENE ist heute das größte und erfolgreichste Forschungszentrum für Cybersicherheit in Europa und betreibt missionsorientierte Spitzenforschung, die auf effizienten Wissenstransfer und schnelle Nutzung von Forschungsergebnissen ausgerichtet ist.

Weiterführende Informationen: 

– Mehr zu den Exponaten des Fraunhofer IGD auf der DMEA 2025: https://fh-igd.de/dmea25-pi-meditwin

– Mehr über das Projekt MediTwin: https://www.igd.fraunhofer.de/de/forschung/oeffentliche-projekte/gesundheit-und-pflege/meditwin-nutzerfreundliche-medizinische-digitale-zwillinge.html

—

Fraunhofer IGD auf der DMEA 2025 

Stand D-109, Halle 2.2

Berlin, 08. bis 10. April

Verantwortlicher für diese Pressemitteilung:

Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Frau Daniela Welling
Fraunhoferstraße 5
64283 Darmstadt
Deutschland

fon ..: +49 6151 155-146
web ..: https://www.igd.fraunhofer.de
email : presse@igd.fraunhofer.de

Über das Fraunhofer IGD:
Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD setzt seit über 30 Jahren Standards im Visual Computing, der bild- und modellbasierten Informatik. Die rund 260 Mitarbeitenden des Fraunhofer IGD unterstützten Unternehmen und Institutionen der Branchen Automotive, Gesundheit und Pflege, Bioökonomie, Software- und IT-Wirtschaft, Maritime Wirtschaft sowie Kultur- und Kreativwirtschaft. Das Fraunhofer IGD bietet konkrete technologische Lösungen und hilft bei der strategischen Entwicklung. Die Forscherinnen und Forscher betreiben Problemanalyse, konzipieren Soft- und Hardwaresysteme, entwickeln Prototypen und realisieren und implementieren visuell-interaktive Systeme. Schwerpunkte sind Mensch-Maschine-Interaktion, Virtual und Augmented Reality, künstliche Intelligenz, interaktive Simulation, Modellbildung sowie 3D-Druck und 3D-Scanning. Das Fraunhofer IGD betreibt seit 1987 Spitzenforschung und begleitet an seinen zwei Standorten Darmstadt und Rostock den gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Wandel mit anwendungsorientierten Lösungen. Internationale Relevanz entfalten seine Produkte durch die Zusammenarbeit mit dem österreichischen Schwesterinstitut an den Standorten Graz und Klagenfurt sowie die Beteiligung an verschiedensten EU-Projekten.

Pressekontakt:

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Frau Daniela Welling
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64283 Darmstadt

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Medien

Darmstadt Biometrics Week 2023 – Biometrie als Schlüsseltechnologie der Zukunft

16. August 2023 – 08:51

Vom 18. bis 22. September 2023

BildTreffen der Biometrie-Community in Deutschland: Auf der diesjährigen Darmstadt Biometrics Week kommen Forschende und Anwender aus aller Welt zusammen. Im Rahmen der fünftägigen Veranstaltungsserie vom 18. bis 22. September tauschen sie sich zu aktuellen Forschungsergebnissen und Branchentrends aus. Im Fokus stehen unter anderem die Themen Morphing, Presentation Attack Detection sowie der Schutz der Privatsphäre in biometrischen Anwendungen. Anmeldungen für die einzelnen Veranstaltungsteile nehmen die Organisatoren weiterhin entgegen.

Von Fingerabdruck-Mapping über Gesichtserkennung bis hin zu Retina-Scans – bei der Darmstadt Biometrics Week stehen Identifikationstechnologien im Mittelpunkt. Die hessische Wissenschaftsstadt gilt als deutsches Zentrum der Biometrieforschung: Nicht zuletzt, weil Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD hier bereits seit 1993 Biometrie-Forschung betreiben. „Vor dem Hintergrund des diesjährigen Jubiläums ist die Biometrics Week eine ganz besondere. Wir freuen uns, dass die Veranstaltung heute zu den bedeutendsten der Branche gehört“, erklärt Florian Kirchbuchner, Leiter der Abteilung Smart Living & Biometrische Technologien am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD. Die Forschungseinrichtung führt die Veranstaltungsreihe als Co-Organisator durch.

Vielfältiges Programm bringt Forschung und Anwendung zusammen

In Form von Fachvorträgen, Keynotes, Konferenzbeiträgen und wissenschaftlichen Postersessions beschäftigen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Anwender, zu denen vorrangig nationale und internationale Sicherheitsbehörden wie Europol oder Homeland Security zählen, mit aktuellen Forschungsfragen. Im Rahmen der Grenzsicherung sind Personenidentifizierung und -authentifizierung, die Verschmelzung zweier Bilder beim Morphing und Angriffserkennung von besonderem Interesse. Darüber hinaus beleuchtet das Event Standards in der Biometrie: Wie sollen Pässe zukünftig gestaltet sein? Wie wird die Qualität von Gesichtsbildern oder Fingerabdrücken sichergestellt? „In einer digitalisierten Welt sorgen biometrische Lösungen nicht nur für Sicherheit und Komfort, sondern stellen auch eine unverzichtbare Grundlage für eine präzise Identifizierung dar“, erklärt Kirchbuchner. Im Kontext der heutigen globalen Herausforderungen gewinne die Biometrieforschung kontinuierlich an Bedeutung.

Auch Mitarbeitende des Fraunhofer IGD stellen Ergebnisse aus ihrer Biometrieforschung am Nationalen Forschungszentrum für angewandte Cybersicherheit ATHENE vor. Ein Beitrag zeigt, dass die Kriterien der Bildqualität von Fingerabdrücken keinen direkten Rückschluss auf deren biometrische Verwertbarkeit zulassen. In einem weiteren Fachvortrag wird ein Ansatz präsentiert, welcher mit Hilfe von künstlicher Intelligenz fiktive Gesichtsbilder von nicht real existierenden Personen erzeugt. Diese sind notwendig, um KI-basierte Gesichtserkennungssoftware zu trainieren. Datenbanken mit öffentlich zugänglichen Fotos aus dem Internet dürfen gemäß Datenschutz-Grundverordnung nicht dafür genutzt werden, da die Personen kein ausdrückliches Einverständnis gegeben haben. Die Fraunhofer-Lösung umgeht dieses Problem und generiert synthetische Trainingsdaten für die Entwicklung von Systemen zur Gesichtserkennung.

Die Veranstaltungswoche startet am Montagvormittag (18. September) mit dem Treffen der TeleTrusT-Arbeitsgruppe „Biometrie“. Daran anschließend findet bis Dienstag die EAB Research Projects Conference 2023 der European Association for Biometrics (EAB) statt. Die EAB-Hauptversammlung ist für den Folgetag angesetzt. Am Mittwochabend steht zudem eine Feierlichkeit auf dem Programm: die Verleihung der European Biometrics Max Snijder, Research, and Industry Awards 2023 für ausgezeichnete Abschlussarbeiten und Promotionen. Donnerstag und Freitag treffen sich schließlich Forschende zur 22. Auflage der International Conference of the Biometrics Interest Group (BIOSIG).

Teilnahme auch online möglich

Das Fraunhofer IGD ist nicht nur Gastgeber und Mitveranstalter der Reihe, sondern auch eng mit den weiteren Partnern verwoben. Sowohl die EAB als auch das Competence Center for Applied Security Technology (CAST e. V.), Organisator der BIOSIG, wurden am Darmstädter Institut gegründet. Da Bauarbeiten die Ausrichtung der Biometrie-Woche in den Räumen des Fraunhofer IGD in diesem Jahr nicht erlauben, finden die Veranstaltungen übergangsweise im Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie sowie im Justus-Liebig-Haus statt.

Die Veranstalter erwarten rund 150 Teilnehmende über alle Veranstaltungsformate hinweg. Anmeldungen sind unter https://fh-igd.de/biometrics23-anmeldung noch möglich. An der EAB Research Projects Conference können Interessierte auch online teilnehmen.

Weiterführende Informationen: https://www.igd.fraunhofer.de/de/veranstaltungen/biometriewoche.html

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Darmstadt Biometrics Week / 18. – 22. September 2023

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Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
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Über das Fraunhofer IGD:
Seit 1987 setzt das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD internationale Standards für angewandte Forschung im Visual Computing, der bild- und modellbasierten Informatik. Wir verwandeln Informationen in Bilder und Bilder in Informationen und unterstützen Industrie und Wirtschaft dabei, sich strategisch zu entwickeln. Stichworte sind Mensch-Maschine-Interaktion, Virtual und Augmented Reality, Künstliche Intelligenz, interaktive Simulation, Modellbildung sowie 3D-Druck und 3D-Scanning. Rund 190 Forscherinnen und Forscher generieren an den drei Standorten Darmstadt, Rostock und Kiel neue technologische Anwendungslösungen und Prototypen für die Industrie 4.0, das digitale Gesundheitswesen und die „Smart City“. Internationale Relevanz entfalten unsere Produkte durch die Zusammenarbeit mit dem Schwesterinstitut in Graz und Klagenfurt. Mithilfe unserer Matrixorganisation bedienen wir unsere Kundschaft aus den unterschiedlichsten Branchen mit relevanten technischen und wettbewerbsorientierten Leistungen. Hierfür haben wir branchenerfahrene, crossfunktionale Teams aus Expertinnen und Experten, die auch Planung, Leitung und Evaluation für alle Projektgrößen übernehmen.

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