Die Digitalisierung der Medizintechnik ist entscheidend für die Vernetzung und Integration von Gesundheitsdaten im gesamten Versorgungsumfeld. Digital gestützte Medizintechnik ist aber nur ein Teil der Lösung. Um die Möglichkeiten des digitalen Gesundheitsökosystems optimal nutzen zu können, ist es essentiell, auf die Patientenbeteiligung zu setzen. Patienten müssen gezielt motiviert werden, auf digitale Dienste und Tools zuzugreifen, diese zu nutzen und zu befolgen, um ihre Gesundheit und ihr Wohlbefinden in die eigene Hand zu nehmen.

Patientenbeteiligung gewinnt zunehmend an Bedeutung

Investitionen in zukunftsweisende Medizintechnik ermöglichen medizinischem Fachpersonal und Patienten den Zugang zu digitalen Dienstleistungen und Tools, die Patienten im gesamten Versorgungsspektrum unterstützen und die Behandlungsziele erfüllen. Mediziner treffen klinische Entscheidungen auf der Grundlage von Erkenntnissen aus Gesundheitsdaten, die zu verbesserten Ergebnissen für die Patienten führen. Patienten spielen aber auch eine aktive Rolle bei der eigenen Versorgung, indem sie in die eigene Versorgung investieren und sich ihre Ziele für das Selbstversorgungsmanagement setzen.

In einer Zeit, in der die Gesundheitsversorgung einen tiefgreifenden digitalen Wandel durchläuft, ist es dringend notwendig, die Medizintechnik patientenorientierter zu gestalten. Um dies zu erreichen, müssen erfolgreiche Beteiligungsstrategien entwickelt werden.

Wege der Patientenbeteiligung für Gesundheitseinrichtungen

Die Beteiligung der Patienten an einem wertorientierten Versorgungssystem dreht sich um die Notwendigkeit, mit den Patienten in jeder Phase ihrer Gesundheitsversorgung zu kommunizieren. Um dies zu erreichen, investieren Gesundheitsdienstleister in wichtige Patientenbeteiligungsdienste und -tools. Beispiele sind Gesundheitsfernüberwachung, Langzeitbeobachtung, Compliance-Programme, Patientenschulungen und Wellness-Support. Außerdem sind sie an der effektiven Nutzung traditioneller und digitaler Kanäle beteiligt, damit neue Patienten, Patienten mit chronischen Erkrankungen und Übergangspatienten präventive und reaktive Maßnahmen in Anspruch nehmen können. Im Fokus steht die Bereitstellung von personalisierten und dynamischen Versorgungsempfehlungen für jeden Patienten, unabhängig von der Versorgungsumgebung. Darüber hinaus ergreifen sie Initiativen zur Optimierung des Gesundheitsmanagements der Bevölkerung durch mitgliedspezifische Beratung und wertorientierte Gesundheitsbeziehungen. Gesundheitsdienstleister versuchen auch, Verhaltenstrends zu fördern, die zur proaktiven Selbsthilfe der Patienten anregen.

Das ultimative Ziel der Patientenbeteiligung ist es, die Zufriedenheit der Patienten zu verbessern. Die Gesundheitsdienstleister befassen sich daher zunehmend mit nicht-klinischen Themen und Aspekten, um die Patientenerfahrung zu verbessern. Mit der Zunahme smarter Krankenhäuser liegt der Schwerpunkt auf einem verbesserten Wohlbefinden für die Patienten während ihres Krankenhausaufenthaltes. Zudem sollen Ergebnisse in drei Hauptbereichen verbessert werden: operative Effizienz, klinische Exzellenz und Patientenorientierung. Immer mehr Krankenhäuser investieren in die Automatisierung von Geschäftsprozessen und wollen das allgemeine Krankenhausdesign verbessern, um die Patientenzufriedenheit durch Bereiche wie intelligente Patientenzimmer und -Dienstleistungen zu steigern.

Zusammenfassung

Ein Ökosystem für Gesundheitsdienstleister, das intelligente Technologien einsetzt, um eine nahtlose Kommunikation zwischen klinischen und nicht-klinischen Systemen zu ermöglichen, und das digital unterstützte Medizintechnik nutzt, um umsetzbare Erkenntnisse zu generieren, fördert die Beteiligung der Patienten und schafft so endlose Möglichkeiten für eine ergebnisorientierte Versorgung.

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Donal Cummings, VP Digital Health and Life Sciences von Enterprise Ireland, Chicago, erläutert künftige Entwicklungen und Herausforderungen im Bereich Digital Health

Weltweit spielt Technologie bei der Bereitstellung und Gestaltung von Gesundheitsleistungen und -services eine immer größere Rolle. Experten gehen davon aus, dass der globale Markt für Digital Health im Jahr 2024 die Marke von 300 Milliarden Euro überschreiten wird. Dieses Wachstum wird hauptsächlich vom US-Markt vorangetrieben, für den allein ein Gesamtwert von 122 Milliarden Euro prognostiziert wird.

Digital Health ist laut Definition der US Food and Drug Administration der Überbegriff für die Vernetzung von Menschen, Informationen und Technologien, mit dem Ziel, das Gesundheitswesen und seine Leistungsfähigkeit zu verbessern. Digital Health umfasst beispielsweise Wearables für Verbraucher wie Fitbit, elektronische Patientenakten, Telemedizin und Genomik.

Es lassen sich in diesem Zusammenhang verschiedene technologische Entwicklungen beobachten, die Gesundheitsleistungen künftig beeinflussen und prägen werden.

Zu den wichtigsten Trends zählen Cybersicherheit und Augmented Reality. Cybersicherheit gewinnt innerhalb der Medtech-Branche immer mehr an Bedeutung. Durch die strengen Datenschutzvorgaben im Gesundheitswesen und die zunehmende Digitalisierung auf verschiedenen Plattformen müssen sich Organisationen vermehrt mit der Gefahr von Cyberangriffen auseinandersetzen.

Es lassen sich diesbezüglich verstärkt Angriffe mit Ransomware beobachten, bei denen Hacker Lösegeld für gestohlene Patientendaten verlangen. Cyberbedrohungen stellen nicht nur für Anbieter von Gesundheitsleistungen ein Problem dar. Im Zusammenhang mit dem Internet der Dinge werden Bedenken laut, dass medizinische Geräte gehackt werden könnten. Die Notwendigkeit von Maßnahmen gegen derartige Angriffe sowie die Bestimmungen gesetzlicher Regelungen verdeutlichen, dass der Bereich Cybersicherheit im Gesundheitswesen weiter an Bedeutung gewinnt.

Zwei innovative Unternehmen aus Irland zeigen, wie sich diese Bedrohungen in den kommenden Jahren mithilfe moderner Technologie angehen lassen.

Das irische Start-up Nova Leah gehörte zu den ersten Unternehmen, die sich mit diesen Herausforderungen befasst haben. Es entwickelte das erste professionelle System zur Risikoeinschätzung für medizinische Geräte. Nova Leah wurde von der internationale Expertin Anita Finnegan des Dundalk Institute of Technology gegründet. Durch die automatisierte Lösung des Unternehmens werden erforderliche Sicherheitsmaßnahmen in unterschiedlichen medizinischen Geräten implementiert und verwaltet. Unternehmen, die sich diesen realen und stetig wachsenden Risiken stellen, eröffnen sich neue Geschäftschancen.

Augmented Reality (AR) ist keine Science-Fiction mehr. Während sich mit der wesentlich bekannteren Virtual Reality Ausschnitte der Realität digital simulieren lassen, können  mit AR digitale Elemente in die reale Umwelt eingefügt werden. Ein prominentes Beispiel hierfür ist Pokemon Go. Das Unternehmen 3D4Medical aus Dublin hat schon vor geraumer Zeit das Potenzial von AR für das Gesundheitswesen erkannt. Im Zuge verschiedener innovativer Projekte und durch die Kooperation mit einem internationalen Technologiegroßkonzern konnte 3D4Medical Augmented Reality in seine umfassenden Anatomiemodelle integrieren. Die Projekte eröffnen revolutionäre Möglichkeiten für die Interaktion von Gesundheitsdienstleistern und Patienten.

Die Entwicklungen von 3D4Medical sollen das Morphing von MRT-Scans in Patientenmodelle ermöglichen, sodass Ärzte die AR-Modelle an die individuelle Konstitution des jeweiligen Patienten anpassen können. Weitere Entwicklungen gestatten die Visualisierungen von Krankheitsverläufen im Körper.

Die Branche sieht sich derzeit enormen Herausforderungen gegenüber. Diese ergeben sich aus häufigen Änderungen bei den politischen Rahmenbedingungen mit Auswirkungen auf die behördlichen Bestimmungen. Unternehmen müssen agil aufgestellt sein, um auf unerwartete Bedingungen wie neue Vorschriften oder Änderungen von Handelsabkommen schnell reagieren zu können.

Softwareentwickler und Unternehmer aus Boston oder dem Silicon Valley scheinen bereits in jedem Bereich tätig zu sein. So wird auch dieser Markt von Konzernen dominiert werden, eine Entwicklung, die bereits begonnen hat. Unternehmen aus den Bereichen Technologie, Medizingeräte, Pharmazie und Versicherungen sichern sich dank Übernahmen und überlegener Ressourcen kontinuierlich immer mehr Marktanteile. Inzwischen sind zehn Prozent der Unternehmen des Fortune-500-Index auch in den Bereichen Gesundheitswesen und Digital Health tätig.

Die Digitalisierung des Gesundheitswesens eröffnet umfassende Geschäftschancen. Es ist allgemein bekannt, dass im US-amerikanischen Gesundheitswesen die Kosten hoch sind, die Leistungen nicht allen Bürgern zur Verfügung stehen und die erzielten Ergebnisse nicht optimal sind. Die Digitalisierung des Gesundheitswesens kann hier positive Veränderungen herbeiführen.

Die zukunftsweisenden Videos von 3D4Medical, irischer Entwickler und Anbieter von Software-Lösungen und Apps für die medizinische Ausbildung und den Einsatz in der Medizin- und Fitnessbranche,  beeindrucken vor allem durch ihre innovative „Explosionsfunktion“, mit der sich einzelne Bereiche eines Organs detailliert und sehr genau untersuchen lassen. Das in Dublin ansässige und international agierende Medizintechnikunternehmen ist seiner Zeit voraus und seit drei Jahren branchenführend beim Einsatz von Augmented Reality (AR) in der medizinischen Ausbildung.

Aufgrund zeitnaher Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie branchenorientierter Innovation ist es dem Medizintechnikvisionär John Moore, CEO von 3D4Medical, gelungen, die Digital Health-Technologie einen entscheidenden Schritt voranzubringen. Augmented Reality wurde dabei erstmals im „Project Esper: Mixed Reality Anatomy Learning“ eingesetzt, einem vor drei Jahren von 3D4Medical produzierten Video, das den damaligen Entwicklungsstand ebenso eindrücklich demonstrierte wie die Zukunft der Technologie.

Wer diese beeindruckende Technologie mit eigenen Augen erleben möchte, kann sich das Project Esper hier ansehen.

Irlands Innovatoren im Bereich Medizintechnik

Doch wie funktioniert diese Technik eigentlich? John Moore führt aus:

“Unsere Augmented und Mixed Reality-Anwendung basiert auf medizinisch besonders detaillierten 3D-Modellen, die wir mit großem Aufwand fotorealistisch und originalgetreu entwickelt haben.”

John Moore erläutert, dass es gerade diese Kombination aus Realitätstreue und einer in der realen Welt unmöglichen Darstellung ist, die Lösungen und Produkte von 3D4Medical auszeichnen und die selbst so erfahrene internationale Partner wie die Mayo Clinic beeindrucken konnten.

“Beispielsweise kann sich der Anwender mithilfe eines iPads ein Herz einfach überall platzieren und sogar auf dem Küchentisch anzeigen lassen. Selbstverständlich ist das Herz dabei nicht wirklich dort. Doch der Raum ist echt. Sie können sich ein fotorealistisches, funktionales Organ zu Hause oder am Arbeitsplatz ansehen.”

Wer sich Videos von 3D4Medical ansieht, ist nicht nur vom Detailreichtum beeindruckt, sondern auch vom großen Potenzial der Technologie. Die einzigartig präzise Darstellung lebenswichtiger Organe erscheint futuristisch. Das aktuelle Video Complete Heart zeigt das bislang genauste realistische 3D-Modell eines Herzens. Die Entwicklung der zugrunde liegenden Technologie hat selbst mit einem großen Team und entsprechender Ausstattung mehrere Jahre in Anspruch genommen. Ein weiteres Jahr hat es gedauert, bis das Herzmodell mit seinen 100 beweglichen Teilen so natürlich und fotorealistisch aussah wie im nun fertig gestellten Video.

3D4Medical ist Teil eines Ökosystems irischer Medizintechnikpioniere, die aufgrund ihrer Innovationsstärke und bahnbrechenden Produkte weltweit erfolgreich sind. John Moore erklärt:

“Irische Medizintechnikunternehmen zählen mittlerweile zur Weltspitze. Es ist bekannt, dass wir mit sämtlichen Unternehmen im Silicon Valley mithalten können. Wir arbeiten in den USA eng mit den dortigen Technologiegiganten zusammen, insbesondere mit Apple. Wir sind vor Ort im Labor von Apple tätig und beide Unternehmen profitieren vom gegenseitigen Wissenstransfer.”

Für Medizintechnikpioniere wie 3D4Medical sind Investitionen in Innovation unverzichtbar:

“Die Mittel für Forschung und Entwicklung, die wir von Enterprise Ireland erhalten haben, haben uns Ergebnisse ermöglicht, die wir anderweitig kaum erreicht hätten. Innovationen haben uns auf die Weltbühne geführt, auf der wir als international führender Medizintechnikhersteller anerkannt sind.”

Kosteneinsparungen und Effizienz in der Medizintechnik

Beschäftigte und Studierende im Medizinsektor profitieren gleichermaßen von innovativer Technologie. Der Einsatz von Augmented und Mixed Reality ermöglicht eine bislang ungeahnte Effizienz und revolutioniert so die medizinische Ausbildung. So lassen sich Vorgänge und Prozesse beispielsweise zeitunabhängig veranschaulichen. Zudem muss bei einem wesentlichen Teil der medizinischen Ausbildung nicht länger auf physische Modelle zurückgegriffen werden. Moore kommentiert:

“Mit der heute verfügbaren Technologie können Anwender bereits virtuell Schnitte von Organen erstellen, Organe sezieren und diese von allen Seiten betrachten. Dozenten können virtuelle und physische Sektionen aufzeichnen und Studierenden zur Verfügung stellen, die diese dann mithilfe von Augmented Reality betrachten können.”

Medizinstudenten erhalten durch diese Anwendungen außerdem die Möglichkeit, selbstbestimmt aus diesen Sektionen zu lernen.

Moore weiter: “Studierende müssen nicht länger passiv im Hörsaal oder Seminarraum sitzen. Sie können sich bewegen und die Sektion aus jedem gewünschten Blickwinkel verfolgen.”

Aber nicht nur Studenten und Dozenten profitieren vom Einsatz von Augmented Reality in der medizinischen Ausbildung. Für Bildungseinrichtungen und andere Anwender bestehen ebenfalls große Einsparmöglichkeiten.

“Augmented Reality hat das Potenzial, die oftmals kostspielige Leichensektion praktisch vollständig zu ersetzen. In vielen Ländern fallen in diesem Bereich oftmals wesentlich höhere Kosten an als in Irland, da es hier zahlreiche Spender gibt, die ihren Körper nach dem Tod für wissenschaftliche Zwecke zur Verfügung stellen. Augmented Reality bietet im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren eine effizientere und kostengünstigere Form der Ausbildung.”

Auch die Frage nach dem Realitätsgrad spielt diesbezüglich eine wichtige Rolle. Wie realistisch ist eine Leichensektion? Und wie realistisch ist im Vergleich hierzu die durch die Medizintechnik ermöglichte virtuelle Variante?

“Bei Leichensektionen können Dozenten und Studenten selbstverständlich nur an toten Körpern arbeiten. Mit einer Technologie wie unserem Complete Heart kann die Sektion an einem schlagenden Herzen erfolgen. Beispielsweise lassen sich die Entstehung von Endokarditiden auf den Herzklappen und deren Auswirkungen in Echtzeit verfolgen. Die Abläufe im Körper können verlangsamt dargestellt werden, um die Folgen eines Problems bei den Herzklappen für den Blutkreislauf sichtbar zu machen. Außerdem lassen sich alle Abläufe auch in Echtzeit darstellen, während es bei einer Leichensektion weder Blutfluss noch Bewegung gibt.”

Softwareentwickler warten auf innovative Hardware

Wer an medizinische Ausbildung denkt, hat zunächst häufig schwere und teure Bücher im Kopf. Verleger begrüßen die von 3D4Medical vorgestellte Technologie und erkennen, dass in der Zusammenarbeit auch eine Chance für sie liegt. Die Zukunft von Augmented und Mixed Reality geht über die Verwendung des iPad als Viewer hinaus. Das volle Potenzial der Innovationen von 3D4Medical lässt sich nur mit passender Hardware ausschöpfen. John Moore erläutert:

“Wir Softwareentwickler sind auf Innovationen bei der Hardware angewiesen. Derzeit arbeiten wir eng mit Apple zusammen. Deren iPhone- und iPad-Technologie ist fantastisch. Jedoch ist es kaum vorstellbar, dass Chirurgen bei Operationen ein iPad verwenden. Der nächste große Schritt bei der Entwicklung ist der Einsatz von Mixed Reality-Brillen mit Kameras. Anwender werden Geräte tragen, die wie gewöhnliche Sonnenbrillen aussehen, den Chirurgen jedoch durch KI-Funktionen unterstützen.”

Die Anwendungen von 3D4Medical werden schon bald auch für HoloLens verfügbar sein, die Mixed Reality-Brille von Microsoft:

“Wenn Dozenten eine Sektion oder Operation aufzeichnen und ihren Studenten zur Verfügung stellen, können sie sich diese mit HoloLens direkt ansehen. Dabei können sich auch mehrere Studenten mit Headsets im selben Raum aufhalten, sich bewegen und den Vorgang aus jedem Blickwinkel verfolgen. Wenn Studierende die Aufzeichnung abspielen, hören sie über HoloLens die Stimme des Dozenten, der den Vorgang beschreibt. Die passende App veröffentlichen wir Anfang 2018.”

Zukunftsorientierte Medizintechnik kombiniert Augmented Reality und künstliche Intelligenz

John Moores Aussagen klingen visionär, doch er selbst steht fest auf dem Boden der Tatsachen. Er mag es nicht, wenn technologische Möglichkeiten grundlos gehypt werden, sondern hat immer die Endanwender im Blick, die praktischen Vorteile für Studenten, Dozenten und auch Patienten. Dabei stellt er sich stets die folgende Frage:

“Welche Vorteile bietet Augmented Reality gegenüber Alternativen tatsächlich? Selbstverständlich hat es den großen Hype gegeben. Zu viele Anwendungen sehen ansprechend aus, haben sonst aber wenig zu bieten. Es gibt zahlreiche Gimmicks. Innovation muss einen Mehrwert beinhalten und besser sein als vorhandene Technologien.”

Für John Moore liegt ein Großteil des Potenzials der Technologie nicht im bloßen Einsatz von Augmented Reality, sondern in deren Kombination mit künstlicher Intelligenz (KI).

“Die Zukunft gehört einer Kombination aus Augmented Reality und KI. Die Smartglasses von Chirurgen werden erkennen, was diese gerade sehen, eine Aorta, eine Vene oder einen Nerv, der nicht durchtrennt werden darf. Sie werden den Anwender und selbst Neulinge sicher durch jede Operation führen. KI-Brillen werden einzelne Abschnitte im Blickfeld hervorheben und bezeichnen.”

Auch wenn es sich bei künstlicher Intelligenz um ein Trendthema handelt, sind die Vorteile in diesem Bereich offensichtlich. Für einen Partner von 3D4medical wie die Mayo Clinic liegen diese darin, dass der umständliche Umgang mit echten Körpern entfällt. Moore erläutert:

“Bei einigen Operationen tritt viel Blut oder Rückenmarksflüssigkeit aus. Dies stellt ein Risiko dar, da es den Sichtbereich des Chirurgen einschränkt, der die Operation dann praktisch blind durchführen muss. Hier zeigt sich der Vorteil von Overlays und Bezeichnungen, die vor der Operation anhand eines 3D-Scans der Körper von Patienten erstellt wurden. Der Chirurg sieht trotz des Blutes und der Rückenmarksflüssigkeit ein fotorealistisches Bild des fraglichen Körperteils. Dadurch sinkt das Risiko, dass wichtige Nerven durchtrennt werden oder Operationsbesteck zurückbleibt, deutlich.”

Dies sind Verbesserungen, von denen alle profitieren. Operationen werden sicherer, wenn Chirurgen den Körper in der Ausbildung und bei Operationen mit einer Genauigkeit betrachten können, die sich mit bloßem Auge nicht erreichen lässt.