Der medizinisch-technische Fortschritt ist der wichtigste Treiber des Gesundheitswesens. Dank der modernen Medizin können viele Krankheiten, die einst tödlich waren, geheilt oder zumindest kontrolliert werden. Diese Errungenschaften wären ohne Technologie nicht möglich gewesen.
Künstliche Intelligenz, Wearables, Robotik, Augmented Reality und Virtual Reality − neue Technologien, die längst unseren Alltag prägen, spielen auch im Gesundheitswesen eine wichtige Rolle. Sie können dabei helfen, Finanzierungs- und Versorgungsengpässe zu überwinden, für mehr Autonomie und Teilhabe von Patienten zu sorgen und den Gesundheitsbereich nachhaltiger zu gestalten. Dies ist angesichts steigender Gesundheitskosten, der steigenden sozialen Ungleichheit und der Klimakrise umso wichtiger.
In diesem Beitrag erfahren Sie, wie neue Technologien, wie Künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen, virtuelle Pflege, das Internet der medizinischen Dinge und 5G die Arbeit des medizinischen Personals erleichtern und medizinische Einrichtungen verbessern.
1. Künstliche Intelligenz im Gesundheitswesen
KI-Technologien werden unter anderem für die Analyse von Patientendaten, für präzisere Diagnosen im bildgebenden Verfahren und bei der Entscheidungsfindung eingesetzt.
KI-Technologie, wie maschinelles Lernen, kann das medizinische Personal bei der Auswertung von zum Beispiel Rötgenbildern unterstützen und sorgt so für genauere Diagnosen. Auch im Kampf gegen das Coronavirus lässt sich diese Technologe anwenden. So können zum Beispiel CT-Scans ausgewertetwerden, um die Auswirkungen des Coronavirus zu behandeln. Aber es gibt noch weitere Einsatzmöglichkeiten für künstliche Intelligenz, die über die Pandemiebehandlung hinausgehen, wie zum Beispiel die Krebsdiagnostik. Jahrzehntelang war die wichtigste Methode zur Diagnose von Krebserkrankungen die Biopsie, die jedoch kein vollständiges Bild des Organgewebes lieferte. Digitale Scans einer bestimmten Region, auf die sich Zellmutationen auswirken können, sind heute ein wichtiger Bestandteil der modernen Histopathologietechniken. Pathologen können mit Hilfe ganzer Objektträger oder WSI (whole-slide imaging) wesentlich größere Teile des menschlichen Körpers auf einmal betrachten.
Das Versprechen der künstlichen Intelligenz in der Medizin besteht darin, zusammengesetzte Rundumansichten der medizinischen Daten von Personen zu liefern, die Entscheidungsfindung zu verbessern, Fehldiagnosen und unnötige Eingriffe zu vermeiden, bei der Anordnung und Interpretation geeigneter Tests zu helfen und Behandlungsempfehlungen zu geben.
Eric Topol, Deep Medicine: Wie KI das Gesundheitswesen menschlicher macht
Das KI-Projekt InnerEye von Microsoft zeigt, wie KI die Fähigkeit von Klinikern verbessern kann, Strahlentherapien 13 Mal schneller zu veranlassen.
2. Integration von Daten und prädiktiver Analyse
In Verbindung mit KI und anderen Technologien helfen Datenintegration und prädiktive Analyse dabei, relevante Erkenntnisse über den Zustand der Patienten zu gewinnen. Dank KI-Geräten wie Robotern, die integrierte Daten und prädiktive Analysen ermöglichen, hat das medizinische Personal Einblick in die Krankenakte des Patienten, kann genauere Diagnosen erstellen und entscheiden, welche Behandlung am besten für ihn geeignet ist. Doch können Roboter medizinisches Fachpersonal vollständig ersetzen? Nehmen Roboter den Menschen ihren Arbeitsplatz weg? Solche Visionen gibt es bereits in Science-Fiction-Filmen. So kann beispielsweise der Roboter “Baymax”, bekannt aus dem FilmBig Hero 6, die Schmerzintensität eines Patienten messen und anhand dessen bei Gefahr dementsprechend handeln.
Die Realität sieht jedoch anders aus. KI wird Ärzte nicht ersetzen, sondern ihnen eher dabei helfen, Diagnosen, Medikamente und Behandlungspläne anhand der Krankenakte, der Vorgeschichte und der aktuellen Symptome eines Patienten vorzuschlagen. Durch die umfassende Analyse von Gesundheitsdaten, können Kosten gesenkt und sowohl die Patientenerfahrung als auch der Arbeitsalltag des medizinischen Personals verbessert werden.
3. Technologie in der psychischen Gesundheit
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation nehmen psychische Probleme weltweit zu. In den letzten zehn Jahren ist die Zahl psychischer Erkrankungen um 13 % gestiegen, was in erster Linie auf den demografischen Wandel zurückzuführen ist (2017). Heutzutage ist jeder Fünfte von psychischen Problemen betroffen. Das lässt sich vor allem auf die Nutzung der sozialen Medien und der COVID-19-Pandemie zurückzuführen.
Im vergangenen Jahr wurde eine Reihe neuer Technologien entwickelt, die bei der Bewältigung der ständigen Anforderungen an die psychische Gesundheit eines Patienten helfen können. Da im Zuge der Pandemie vieles Online stattfinden musste, bieten viele Psychologen und Psychotherapeuten ihre Hilfe über Videokommunikatoren an. Digitale Therapeutika (DTx) können, die Patientenaufnahme vervollständigen und eine erste Diagnose stellen. So kann möglichst vielen mit psychischen Problemen geholfen werden.
KI kann auch bei Krankheiten eingesetzt werden, deren Symptome durch chemische Veränderungen in unserem Gehirn hervorgerufen werden, z. B. Demenz. Es gibt viele verschiedene Arten von Demenz, aber die Alzheimer-Krankheit ist eine der häufigsten und zeichnet sich durch Störungen des Verstands, des Gedächtnisses und der Kommunikation aus. Eine der besten Strategien zur Behandlung von Demenz ist die Früherkennung.
4. Patientenfernüberwachung und virtuelle Pflege
Das Internet der Dinge ( IoT) bezieht sich auf das gesamte Netz miteinander verbundener Geräte sowie auf die Technologie, die die Kommunikation zwischen Geräten und zwischen Clouds ermöglicht. Das Internet der medizinischen Dinge, umfasst modernste Medizintechnik wie tragbare Sensoren, 5G-fähige Geräte und Fernüberwachung von Patienten. Einige dieser Geräte werden unter anderem von Moxa hergestellt.
Eine der IoT-Entwicklungen ist eine intelligente Pille, die dem Pflegepersonal und den Ärzten Informationen aus dem Körper des Patienten liefert (das so genannte Internet der Körper). Laut Gartner sind intelligente Pillen einnehmbare Sensoren, die verschiedene physiologische Messungen aufzeichnen können. Sie können auch verwendet werden, um die Wirkung des Medikaments zu messen und zu überprüfen, ob der Patient es wie vorgeschrieben eingenommen hat. Die intelligente Pille wurde erstmals 2017 von der amerikanischen Gesundheitsaufsicht FDA zugelassen
Zu den weiteren Merkmalen der virtuellen Pflege gehören Sicherheit, Standortdienste, Telekonferenzen, Terminverwaltung, sichere Nachrichtenübermittlung, Bewertungen des Gesundheitsdienstleisters, Besuchshistorie und Konnektivität mit tragbaren Geräten. Darüber hinaus können Primärversorgungseinrichtungen und Kliniken jetzt als Fernkrankenhäuser fungieren und z. B. grundlegende Ultraschalluntersuchungen bei schwangeren Frauen aus der Ferne durchführen und Ferndaten für die virtuelle Zusammenarbeit austauschen.
5. Digitale Therapeutika
Die oben erwähnten digitalen Therapeutika sind Lösungen für Patienten mit chronischen Krankheiten, die eine kontinuierliche Betreuung benötigen. Unter Betreuung fällt die Überwachung von Symptomen, die Änderung von Medikamenten und die Beobachtung von Verhaltensänderungen. Solche digitalen Therapeutika können einem Patienten von seinem Arzt verschrieben werden, so dass er über seinen Computer oder eine App auf seinem Smartphone darauf zugreifen kann.
Ein weiteres Beispiel für die Fernbetreuung sind serienmässige Überwachungsgeräte am Krankenbett, mit denen das medizinische Personal den Zustand seiner Patienten elektronisch überwachen kann. Einige dieser Geräte werden hier erklärt.
6. Wearables im Gesundheitswesen
Wie bereits im Rahmen der IoT-Innovation erwähnt, handelt es sich bei Wearables oder Wearable Technology um eine Gruppe elektronischer Geräte, die als Accessoire getragen, in den Körper des Benutzers implantiert, in die Kleidung integriert oder sogar auf die Haut tätowiert werden können. Aber wir werden nicht über Wearables als Gadget sprechen, sondern als wichtige Innovation in der Gesundheitsbranche. Smartwatches ermöglichen es zum Beispiel, den Zustand eines Patienten aus der Ferne zu überprüfen, indem sie Informationen über die Herzfrequenz, die Sauerstoffsättigung des Blutes und die Blutwerte liefern. Wearables wie Schrittzähler und verschiedene Sensoren können auch die körperliche Gesundheit des Patienten messen.
Neben Smartwatches können auch intelligente Hörgeräte und die Biopatch-Technologie die medizinische Diagnose über den Zustands eines Patienten verbessern. So können Biopatches einen besseren Einblick in die Vitalwerte einer Person geben und die Geräuschisolierung von Hörgeräten durch künstliche Intelligenz verbessert werden.
7. Technologie der Organpflege & Bioprinting
Der 3D-Druck, über den wir im Artikel Erfahren Sie mehr über industrielle Anwendungen des 3D-Drucks geschrieben haben, ist die Technologie hinter dem Bioprinting. Der 3D-Druck findet seine Anwendung in der Gesundheitsbranche durch die Herstellung von externen Prothesen, Schädel- oder orthopädischen Implantaten und personalisierten Atemwegsstents. Er hat sich jedoch auch bei der chirurgischen Planung bewährt und wurde bei anspruchsvollen Eingriffen am offenen Herzen und sogar bei einer kompletten Gesichtstransplantation in der Cleveland Clinic eingesetzt.
Das Medical Center der Ohio State University arbeitet an einem System, das lebende Zellen, Knochen und schliesslich sogar Organe mit Hilfe von chirurgischen Robotern in den Körper von Patienten druckt. Bioprinting, wie 3D-gedruckte Organe könnten das Leben von Krebskranken retten. Auch wenn es unrealistisch klingen mag, wurde diese Idee bereits in klinischen Studien getestet. Zu den Organen, die im klinischen Umfeld für das 3D-Bioprinting getestet werden, gehören Ohren, Hornhaut, Knochen und Haut.
8. Krebs-Immuntherapie
Auch die Immuntherapie, eine Art der Krebsbehandlung, hat Fortschritte gemacht und kann das Leben der Patienten erheblich verlängern. Die Immuntherapie basiert auf der Idee, dass Krebs behandelt werden kann, indem die Zellen eines Patienten genetisch verändert werden, so dass sie mit dem Immunsystem zusammenarbeiten. Sie steigern die Aktivität des Immunsystems und helfen so bei der Krebsentfernung. Im Gegensatz zur Chemotherapie werden bei der Immuntherapie keine gesunden Zellen beschädigt sondern nur die Krebszellen. Sie nutzt das körpereigene Immunsystem, um bestimmte Krebszellen zu erkennen und zu zerstören und gleichzeitig das Wachstum von Tumoren zu verlangsamen.
9. Augmented & Virtual Reality im Gesundheitswesen
Es gibt verschiedene Einsatzmöglichkeiten für Augmented und Virtual Reality (AR und VR) im Gesundheitswesen. Diese Technologien ermöglichen eine mehrdimensionale Verbindung zwischen der digitalen und der physischen Umgebung. Die Entwicklung von Augmented Reality hängt vor allem von der künstlichen Intelligenz ab. Wie bereits erwähnt, kann Krebs durch Bilderkennung erkannt werden. VR kann in der physikalischen Therapie in Bereichen wie psychischen Traumata eingesetzt werden, wo sie Phobien heilen kann. Ärzte, die AR-Brillen verwenden, können CAT-Scans und 3D-Scandaten überlagern, um in den Körper von Patienten zu blicken. Einer der Entwickler von Brillen, die ein Mixed-Reality-Erlebnis bieten, ist Microsoft, die HoloLens entwickelt haben.
Mit der Weiterentwicklung der Technologie und der Kombination von Augmented Reality and Virtual Reality könnte ihre Nutzung über einfache virtuelle Untersuchungen hinausgehen und zu einer Vielzahl von medizinischen Behandlungen führen, die aus der Ferne durchgeführt werden, wie z. B. vollwertige chirurgische Eingriffe mit Hilfe von Robotern.
In Japan gibt es zum Beispiel Pflegeroboter, die sich um ältere Menschen kümmern. Wie erfolgreich sind sie? Der Telegraph hat sich einige dieser Roboter angeschaut, darunter Honda’ Hoko Assist’, ein Krücken-oder Rollstuhlersatz für körperlich-beeinträchtigte Menschen
10. Nachhaltigkeit und Dekarbonisierung
Auch im Gesundheitswesen wird sich darum bemüht einzelne Verfahren umweltfreundlicher zu gestalten. Dies geschieht zum Beispiel durch die Vergabe von Umweltzeichen. Die weltweite Umweltkennzeichnung ist ein freiwilliges Verfahren zur Zertifizierung und Kennzeichnung der Umweltleistung. Innerhalb einer bestimmten Kategorie hebt ein Umweltzeichen Waren oder Dienstleistungen hervor, die sich als umweltfreundlicher erwiesen haben.
Deshalb investieren Unternehmen in umweltfreundliche Etikettendrucksysteme für Labore, Krankenhäuser, Kliniken und das Gesundheitswesen. Auch das medizinische Fachpersonal nutzt solche Drucker, um fachkundige druckempfindliche Etiketten zu drucken, die Konto-/Patienteninformationen, Medikamente, medizinische Warnhinweise und vieles mehr kennzeichnen können.
Die andere Methode, auf die sich die Gesundheitsbranche konzentriert, ist die Dekarbonisierung. Angesichts der immer ehrgeizigeren Dekarbonisierungsziele der Europäischen Union besteht die Notwendigkeit, in allen Sektoren Massnahmen zu ergreifen, um den CO2-Fussabdruck zu erfassen und zu verringern. Auch im Gesundheitswesen müssen solche Massnahmen ergriffen werden, denn immerhin macht das Gesundheitswesen 5 % der Gesamtemissionen aus.
So können zum Beispiel umweltfreundliche Krankenhäuser, neue Pflegemodelle, die Verbesserung der Ernährung der Patienten und die Wahl umweltfreundlicherer medizinischer Geräte der Schlüssel zur Schaffung eines besseren medizinischen Umfelds sind. Entdecken Sie unser Top 10 der innovativen Technologien im Bereich der nachhaltigen Energie.
