Forschungsschwerpunkte

Die technologische Transformation des Netzwerks Avelin bricht die fragmentierten Strukturen des aktuellen Gesundheitswesens auf und führt tiefe medizinische Expertise mit modernsten KI-Systemen zusammen. Um das geplante, patientenzentrierte Ökosystem systematisch zu realisieren, ist die Forschungs- und Entwicklungsarbeit in vier komplementäre Technologische Entwicklungslinien (TEL) gegliedert. Diese Schwerpunkte adressieren gezielt die drängendsten Hürden im Praxisalltag und in der Patientinnenversorgung. Sie reichen von der intelligenten Prozessautomatisierung über prädiktive Diagnoseverfahren bis hin zur hochsicheren, interoperablen Cloud-Infrastruktur. Im Folgenden werden die spezifischen FuE-Aufgaben sowie der jeweilige Innovationsgehalt der vier Kernlinien detailliert dargestellt.

Konkrete Anwendungsfälle (Use Cases) aus dem Netzwerk:

Unser Ziel: Das digitale Ökosystem als Motor der modernen Gynäkologie

Während unsere Vision die Zukunft einer zukunftsweisenden Gesundheitsversorgung beschreibt, konzentriert sich unser zentrales Ziel auf die konkrete technische Umsetzung: die Entwicklung und Validierung innovativer, KI-gestützter Produkte und Dienstleistungen für das ärztliche Praxismanagement und die Patientenversorgung.

Dafür entwickeln wir gezielt Lösungen in diesen Bereichen:

  • Zungen-Avatar – Eine KI-gestützte, digitale Zungenanamnese zur objektiven Analyse von Gesundheitsmerkmalen und Ableitung präventiver Handlungsempfehlungen.
  • Digitale Therapiebegleitung (DiGAs) – Personalisierte und prädiktive Apps wie der „Endo-Coach“ für Endometriose und „Meno-Care“ für die Menopause zur Erkennung von Symptom-Mustern und proaktiven Unterstützung.
  • Abrechnungs-Assistent – KI-gestützte Optimierung und Validierung der ärztlichen Abrechnung (EBM/GOÄ) zur Vermeidung von Honorarverlusten und formalen Fehlern.
  • Care-Dialog – Ein intelligenter, multimodaler Praxis-Assistent zur KI-basierten Triage, Bündelung und Priorisierung der gesamten Patientenkommunikation.
  • Interoperable & sichere Dateninfrastruktur – Aufbau einer Cloud-Plattform mit Anbindung an die Telematikinfrastruktur (TI), um höchste Datensicherheit und reibungslosen Austausch zu gewährleisten.

Unser Netzwerk bringt vorausdenkende Arztpraxen, spezialisierte KMU und führende Forschungseinrichtungen zusammen, um diese Technologien praxisnah zur Marktreife zu führen.

TEL 1: Integriertes, KI-gestütztes Praxismanagement und Automatisierung

  • FuE-Aufgaben: Im Fokus steht die Konzeption und softwaretechnische Umsetzung einer dynamischen Regel-Engine zur flexiblen Abbildung komplexer Abrechnungsregelwerke sowie die Entwicklung von Algorithmen zur automatisierten Plausibilitätsprüfung. Hierfür werden Verfahren zur fehlerfreien Datenaggregation aus verteilten Plattform – Quellen implementiert und Machine-Learning-Modelle zur
    Anomalieerkennung sowie Retaxationsprognose trainiert. Parallel erfolgt die mathematische Modellierung einer KI-Terminplanungslogik, die patientenspezifische Symptome, notwendige Vorsorgeintervalle und reale Praxisressourcen in Echtzeit verarbeitet und optimiert. Für die nahtlose
    Anwendung werden zudem adaptive, bidirektionale Konnektoren zur Live-Synchronisation mit heterogenen, oft proprietären Praxisverwaltungssystemen entwickelt.
  • Innovationsgehalt: Der technologische Sprung liegt im Übergang von klassischen, starren administrativen Insellösungen des Praxisalltags hin zu einer proaktiven, datengestützten kaufmännischen Steuerung und Risikoprävention in Echtzeit. Die symptom- und anlassbasierte Echtzeit-Terminvorschlagslogik sowie die systemintegrierte digitale Steuerung flexibler Zugangslevel (Fast Lane) brechen bestehende Datensilos erstmals konsequent entlang des gesamten Behandlungspfades prozessual auf.

TEL 2: Intelligente Diagnostik und personalisierte Therapie

  • FuE-Aufgaben: Die technologische Kernaufgabe umfasst die Erforschung und das Training valider Computer-Vision-Modelle zur standardisierten, objektiven Extraktion visueller Merkmale bei der digitalen Zungenanamnese trotz variabler Aufnahmebedingungen auf herkömmlichen Mobilgeräten. Zudem werden mathematischeKorrelationsmodelle entwickelt, um diese visuellen Indikatoren intelligent mit klinischen Daten, Anamnesen und Laborwerten zu verknüpfen. Für die digitale Begleitung chronischer Zustände wird eine erklärbare, regelbasierte KI (Expertensystem) konzipiert, die dynamische, leitlinienkonforme Versorgungs- und Nachsorgepfade generiert und die Kommunikationsfrequenz über ein adaptives Modul zur Adhärenzmaximierung optimiert.
  • Innovationsgehalt: Die Innovation manifestiert sich in der systematischen Fusion dezentral an Nicht-Praxis-Orten erfasster Lifestyle- und Präventionsdaten mit harten klinischen Praxisdaten innerhalb einer vernetzten Plattformarchitektur. Durch die Objektivierung und Standardisierung visuell-präventiver Screening-Verfahren wird eine traditionell subjektive Methodik ortsunabhängig und breit zugänglich. Das Ersetzen intransparenter „Black-Box“-Ansätze durch eine erklärbare
    KI-Logik sichert dabei verlässliche medizinische Validität und maximale Patientinnensicherheit.

TEL 3: Patientenzentrierte Interaktion und Empowerment

  • FuE-Aufgaben: Diese Entwicklungslinie widmet sich der softwareseitigen Erstellung eines universellen, adaptiven Design Systems mit einer zentralen Komponentenbibliothek, die uneingeschränkte Barrierefreiheit und native Mehrsprachigkeit über alle Endpunkte (App, Web, Terminal) konsistent erzwingt. Für das initiale Patienten-Boarding am Point-of-Care wird eine hardwareunabhängige Benutzeroberfläche entwickelt, die Identifikationsmedien robust verarbeitet und assistive Technologien wie Gebärdensprach-Avatare oder Video-Dolmetscherdienste nahtlos einbindet. Die Frontend Architektur wird als integrierter „Single Point of Contact“ konzipiert, um Patientinnen einen sicheren, zeitunabhängigen 24/7-Befundaustausch sowie eine intuitive Symptomerfassung in Stresssituationen zu ermöglichen.
  • Innovationsgehalt: Die konsequente, systemische Verankerung von Barrierefreiheit und Inklusion als nicht-optionale Kernkomponente direkt in der Softwarearchitektur des E-Health-Systems. Avelin optimiert den Eintrittsprozess in das Gesundheitssystem multimodal und geht weit über isolierte Digitalformulare hinaus. Die tiefe funktionale Verzahnung des Boardings mit nachfolgenden medizinischen Modulen bildet das technologische Fundament für ein echtes, datenbasiertes Empowerment der Patientinnen.

TEL 4: Vertrauenswürdige Architektur für integrierte und interoperable Gesundheitsdaten

  • FuE-Aufgaben: Konzeption einer mehrschichtigen Sicherheitsarchitektur unter den Prinzipien „Security-by-Design“ und „Privacy-by-Design“ mit einem robusten Identity and Access Management für hochsensible Gesundheitsdaten. Auf Frontend-Ebene werden neuartige clientseitige Schutzmechanismen gegen Code-Injektionen und Datenmanipulation entwickelt. Zudem wird eine universelle Payment-Abstraktionsschicht zur normierten, DSGVO- und PCI-DSS-konformen Tokenisierung medizinischer Transaktionen und IGeL-Leistungen realisiert. Für den laufenden Betrieb wird ein proaktives Sicherheitsmonitoring zur KI- gestützten Anomalieerkennung in komplexen Datenströmen erforscht sowie eine standardisierte, FHIR-basierten Schnittstelle zur hochsicheren Anbindung an die nationale Telematikinfrastruktur (TI) aufgebaut.
  • Innovationsgehalt: Schaffung einer souveränen, hochgradig interoperablen und herstellerunabhängigen Cloud-Infrastruktur für den dezentralen Gesundheitssektor. Die Verlagerung von umfassenden Schutzmechanismen direkt in das Frontend sowie das verhaltensbasierte, kontextsensitive Echtzeit-Monitoring zur Angriffs- und Betrugsprävention übertreffen den aktuellen Stand der Technik. Die simultane, manipulationssichere Verschmelzung von hochsicheren TI-Daten mit dezentralen Payment- und Lifestyle-Strömen löst das systemische Problem fragmentierter Insellösungen nachhaltig auf.