Wie vernetzte medizinische Geräte das Gesundheitswesen revolutionieren

Vernetzte medizinische Geräte bieten viele interessante Möglichkeiten, die Gesundheitsversorgung zu verbessern. Sie können die Qualität der Patientenversorgung verbessern, die Gesundheitskosten senken und das Leben der Menschen verbessern.

Was sind vernetzte medizinische Geräte?

Ein vernetztes medizinisches Gerät kommuniziert mit anderen Geräten, Netzwerken oder Systemen, indem es das Internet der Dinge (IoT) nutzt. Technologische Fortschritte, die Verbesserungen in den Bereichen Verarbeitungsleistung, Drahtlostechnologie, Miniaturisierung, Big Data, Analytik, künstliche Intelligenz und andere Technologien ermöglichen, haben die Tür für das IoT und Innovationsmöglichkeiten im Gesundheitswesen geöffnet. Folglich sind vernetzte medizinische Geräte zu einem leistungsstarken Tool für die Behandlung, Überwachung und Personalisierung der Gesundheitsversorgung geworden, das zu besseren Ergebnissen für die Patienten führen wird. Die Möglichkeiten sind so beträchtlich, dass das globale Internet der Dinge für das Gesundheitswesen von 2024 bis 2030 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 21,2 % wachsen und bis 2030 ein beeindruckendes Volumen von 169,99 Milliarden US-Dollar erreichen soll. 

Warum sind vernetzte Geräte im Gesundheitswesen wichtig?

Die Gesundheitskosten steigen weiter an, insbesondere in den USA, die mehr für die Gesundheitsversorgung ausgeben als jedes andere Land mit hohem Einkommen, aber schlechtere Ergebnisse erzielen. Wir brauchen bessere Methoden für die Gesundheitsversorgung. Außerdem muss die Gesundheitsversorgung besser zugänglich sein, insbesondere für ländliche Gemeinden und abgelegene Gebiete. Die Gesundheitsbranche leidet auch unter Personalmangel, während eine alternde Bevölkerung die begrenzten Ressourcen stärker beansprucht. Einige Krankenhäuser, z. B. im Bundesstaat Washington und im Mass General in Boston, haben einen Kapazitätsengpass, d. h. sie verfügen nicht über genügend Betten für Patienten. Selbst die Automatisierung einiger Prozesse, wie z. B. die Überwachung von Vitalwerten und die Ausgabe von Medikamenten, könnte eine willkommene Erleichterung darstellen, um die Arbeitsbelastung des überlasteten und erschöpften Gesundheitspersonals zu verringern.

Eine der größten Ausgaben im US-Gesundheitssystem sind Wiedereinweisungen. Überraschende 20 % aller Medicare-Entlassungen werden innerhalb von 30 Tagen wieder aufgenommen. Über 52,4 Milliarden Dollar werden jährlich für Patienten ausgegeben, die innerhalb von 30 Tagen wieder eingewiesen werden. Stellen Sie sich vor, welche Auswirkungen die Verbesserung der Qualität der häuslichen Pflege hätte. Mit einer besseren Fernüberwachung können Maßnahmen ergriffen werden, bevor eine Wiedereinweisung erforderlich wird.

Ein weiterer Bereich mit hohen Kosten ist die Behandlung chronischer Krankheiten wie der chronischen Nierenerkrankung (CKD). Von CKD ist mehr als einer von sieben Erwachsenen in den USA betroffen, das sind schätzungsweise 37 Millionen Menschen. Die notwendige Behandlung ist so kostspielig, dass CKD 25,2 % der Medicare-Ausgaben bei Personen über 66 Jahren ausmacht. Verbesserte Behandlungsansätze können diese Kosten drastisch senken und die Lebensqualität der Patienten verbessern.

Dr. Mathias Kuss, Head of Data Solutions bei Fresenius Medical Care, kommentiert hier die Bedeutung des IoT:

Welche Arten von vernetzten Geräten werden im Gesundheitswesen eingesetzt?

Es gibt mehrere Beispiele für vernetzte medizinische Geräte. Die Kategorien reichen von tragbaren über implantierte bis hin zu stationären Geräten, die für die diagnostische Überwachung und Therapie eingesetzt werden können. Zu den üblichen Überwachungen gehören Herzfrequenz, Blutzucker und Sauerstoffgehalt. Wenn der Monitor eine Anomalie feststellt, kann er den Patienten und/oder den Arzt alarmieren. Die kontinuierliche Überwachung des Patienten ist bequemer als ein Besuch in der Praxis und effektiver als die Überprüfung eines bestimmten Signals, insbesondere bei schwankenden Werten wie Blutzucker und Herzfrequenz.

Zu den implantierten Geräten gehören Herzschrittmacher, Blasenstimulatoren und Zwerchfellstimulatoren. Die Geräte lesen auch eine Reihe von Biosensoren und nehmen Anpassungen vor, je nachdem, was der Körper des Patienten braucht.

Zu den stationären Geräten gehören Ultraschall-, Röntgen- und MRT-Scans. Die Geräte können dann Bilder an das medizinische Team des Patienten weitergeben, um die Diagnose zu unterstützen. Zu den stationären Geräten gehören auch Laborgeräte zur Untersuchung von Blut und Urin. Mit vernetzten Geräten können Bilder mit Laborergebnissen und Gesundheitsdaten des Patienten kombiniert werden, um die Situation des Patienten besser zu verstehen.

Welche Vorteile bietet der Einsatz vernetzter medizinischer Geräte?

Connected medical devices offer numerous benefits. Let’s discuss a few.Vernetzte medizinische Geräte bieten zahlreiche Vorteile.

Verbesserte Patientenergebnisse

Zwar ist jeder Mensch anders, doch mit vernetzten medizinischen Geräten erhalten Sie mehr Einblicke in die Reaktion auf die Behandlung. Mit diesen Erkenntnissen können Sie die Therapie auf diese einzigartige Person zuschneiden und ihre Behandlung personalisieren, um ihre Lebensqualität insgesamt zu verbessern.

Dr. Mathias Kuss erläutert, wie solche Erkenntnisse die Behandlung optimieren können, was zu einer besseren Versorgung und besseren Ergebnissen führt:

Mit der Echtzeitüberwachung können auch Nebenwirkungen früher erkannt werden. Mit diesem Wissen können Sie dann die Therapie anpassen, um die Nebenwirkungen zu minimieren oder zu vermeiden und so die Gesundheit des Patienten insgesamt zu verbessern.

Geringere Kosten

Mit vernetzten medizinischen Geräten können Patienten auch nach ihrer Entlassung weiter überwacht werden, damit sie zu Hause besser versorgt werden können. Der Patient oder Arzt kann dann benachrichtigt werden, wenn der Patient nicht wie erwartet reagiert oder wenn seine Behandlung angepasst werden muss, bevor er wieder eingewiesen werden muss. Dadurch können die Kosten für Wiedereinweisungen erheblich gesenkt werden. Außerdem können frühere Eingriffe und Optionen zur Optimierung der Behandlung auf der Grundlage der Echtzeitüberwachung die Genesung beschleunigen und damit weitere Kosten einsparen. Mit der Echtzeitüberwachung können Patienten auch die Anzahl der persönlichen Nachuntersuchungen minimieren, da das Gerät "berichtet", wie es dem Patienten geht. Vernetzte Geräte können auch Teile der Behandlung automatisieren und verwalten, so dass weniger Zeit des medizinischen Personals benötigt wird. 

Vermeidung menschlicher Fehler

Vernetzte medizinische Geräte können Teile der Behandlung automatisieren und so das Risiko menschlicher Fehler verringern. Das Gerät kann eine Warnung senden, wenn es ein Problem gibt, anstatt es dem medizinischen Personal oder dem Patienten zu überlassen, es zu bemerken. Die Geräte können auch Erinnerungen an die rechtzeitige Einnahme von Medikamenten oder sogar die Verabreichung von Medikamenten senden, wie z. B. bei einer angeschlossenen Insulinpumpe. 

Echtzeit-Patientenüberwachung

Anstatt Patienten zur Überwachung an ein Krankenhausbett zu binden, bieten vernetzte medizinische Geräte eine Echtzeitüberwachung der Patienten, so dass sie unabhängiger sein können und ihre Genesungszeit verkürzt wird. Durch die kontinuierliche Überwachung ist es wahrscheinlicher, dass ein potenzielles Problem erkannt wird, als dass man sich auf einen einzigen Zeitpunkt während eines Tests in einer medizinischen Einrichtung verlässt. Das Gerät kann unschätzbare Patientendaten erfassen, die mit den übrigen medizinischen Daten des Patienten in Zusammenhang gebracht werden können, um sie verwertbar zu machen. Sie können auch überprüfen, ob die Therapie das gewünschte Ergebnis erzielt, oder sie anpassen, wenn dies nicht der Fall ist. Die Daten können auch allen Mitgliedern des Gesundheitsteams zugänglich gemacht werden, einschließlich Krankenschwestern, Haus- und Fachärzten.

Um den Nutzen noch weiter zu erhöhen, können medizinische Fachkräfte anonymisierte Daten in ihrer Gesamtheit einsehen, um Basisstandards zu ermitteln. Gerätehersteller können anonymisierte Daten auch in aggregierter Form verwenden, um die Geräteleistung anhand von Spezifikationen zu validieren oder um zukünftige Verbesserungen zu bestimmen. 

Mehr Sicherheit

Neben der schnellen Erkennung von Nebenwirkungen und der Minimierung des Risikos menschlicher Fehler erhöhen vernetzte medizinische Geräte die Sicherheit auch auf andere Weise, wie Dr. Kuss feststellt:

Individuellere Behandlungen

Dank der Erkenntnisse, die durch vernetzte Geräte möglich werden, können medizinische Teams feststellen, ob Behandlungen den gewünschten Erfolg haben. Sie können die Behandlung auf den Patienten zuschneiden und bei Bedarf anpassen. 

Ausfallzeiten minimieren oder vermeiden

Vernetzte Geräte können auch Predictive Maintenance ermöglichen. Beispielsweise könnte die Maschine oder das Gerät eine Vibration wahrnehmen, die ungewöhnlich erscheint, und die IoT-Software kann den Hersteller oder das Serviceteam darauf hinweisen, dass ein Problem vorliegen könnte. Die Reparatur kann geplant werden, bevor die Maschine ausfällt, so dass der Techniker bereits eine allgemeine Vorstellung davon hat, was erforderlich ist, wodurch die Reparaturzeit verkürzt wird. Predictive Maintenance bedeutet auch, dass die medizinische Einrichtung vermeiden kann, dass die Maschine zu einem ungünstigen Zeitpunkt ausfällt oder auf die Reparatur wartet, so dass es, wenn überhaupt, nur zu minimalen Unterbrechungen bei der Erbringung medizinischer Dienstleistungen kommt und notwendige Termine nicht abgesagt oder verschoben werden müssen. 

Einblicke in Technik und F&E

Vernetzte medizinische Geräte können auch dazu beitragen, dass Technik- und F&E-Teams innovativer werden. Gerätedaten können an die Technik zurückgegeben werden, damit sie verstehen, wie eine Maschine oder ein Gerät verwendet wird. Mit diesem Einblick können sie beurteilen, wie gut ihr Produkt funktioniert und wo ihre Kunden möglicherweise Probleme haben. Dies kann sie zu neuen Ideen für Innovationen inspirieren und ihnen helfen, Möglichkeiten zur Verbesserung der Funktionalität durch Software-Updates oder neu gestaltete Teile zu erkennen. Sie können auch feststellen, welche Funktionen nicht genutzt werden, und diese entfernen, so dass das Unternehmen Geld spart, indem es keine ungenutzten Funktionen mehr vorhält. Durch den Einsatz eines Produktentwicklungssystems, das einen Digital Thread unterstützt, wie z. B. Product Lifecycle Management (PLM), können Ingenieure die Auswirkungen von Änderungen, Hinzufügen oder Entfernen von Funktionen nachvollziehen. Dieser Grad der Rückverfolgbarkeit ist besonders wertvoll bei Funktionen, die mehrere technische Disziplinen wie Mechanik, Elektrik, Elektronik und Software betreffen. 

Welche Risiken sind mit vernetzten medizinischen Geräten verbunden?

Vernetzte medizinische Geräte bieten zwar viele Vorteile, bergen aber auch einige Risiken. 

Datenschutz und Sicherheit

Auch wenn das Streaming medizinischer Daten von großem Wert ist, müssen personenbezogene Daten geschützt und in Übereinstimmung mit Standards und Vorschriften wie HIPAA und GDPR behandelt werden. Außerdem müssen die Daten bei der Übertragung und Speicherung verschlüsselt werden, um den Zugriff auf diejenigen zu beschränken, die sie sehen müssen. Um die von der EU-MDR geforderte Überwachung nach der Markteinführung zu unterstützen, müssen Kliniken personalisierte Patientendaten anonymisieren, um sie mit Geräteherstellern zu teilen. Die Gerätehersteller müssen die Geräte auch vor Cybersecurity-Bedrohungen schützen, um sicherzustellen, dass die Geräte nicht gefährdet sind.

Präzision und Zuverlässigkeit

Da sich Patienten und medizinische Teams auf vernetzte medizinische Geräte verlassen, müssen diese genau und zuverlässig sein. Dies ist ein Bereich, in dem digitale Zwillinge von Patienten und Geräten bei Simulationen und Tests zur Überprüfung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit helfen können.

Kompatibilität

Die Kompatibilität ist entscheidend, um verschiedene Geräte, Systeme und Softwareanwendungen miteinander zu verbinden. So sollten beispielsweise ein Blutzuckermessgerät und eine angeschlossene Insulinpumpe miteinander kommunizieren.

Dr. Kuss erklärt die zusätzliche Komplexität:

Es ist eine Menge Arbeit, all die verschiedenen Versionen und Konfigurationen eines gesamten Portfolios zu verwalten und sicherzustellen, dass sie interoperabel sind. Hinzu kommt, dass einige Geräte oder Anwendungen von Drittanbietern entwickelt werden können, was eine weitere Komplikation darstellt.

Abgesehen von der Komplexität der Interoperabilitätsverwaltung besteht eine größere Herausforderung darin, dass es keine standardisierten Kommunikationsprotokolle für alle Geräte gibt. Es werden zwar erhebliche Anstrengungen zur Entwicklung von Standards unternommen, aber es ist noch mehr Arbeit nötig. Außerdem müssen ältere Geräte, wenn möglich, nachgerüstet werden, um neue Kommunikationsprotokolle zu unterstützen, sobald sie standardisiert sind.

Die Zukunft der vernetzten Geräte im Gesundheitswesen

Vernetzte medizinische Geräte werden in der Zukunft des Gesundheitswesens eine wichtige Rolle spielen. Künstliche Intelligenz (KI), einschließlich Machine Learning (ML) und generative KI, wird wahrscheinlich eine Rolle spielen. KI kann große Datenmengen in viel kürzerer Zeit verarbeiten. Sie kann in den Datenströmen eines Patienten nach Mustern suchen und diese mit den berichteten Symptomen und den neuesten medizinischen Forschungsergebnissen kombinieren, um Diagnosen zu verbessern oder alternative Behandlungen vorzuschlagen. Dies kann auch den Forschungs- und Entwicklungsteams für medizinische Geräte dabei helfen, neue Behandlungsideen zu entwickeln. KI wird wahrscheinlich auch eine Rolle bei der Wartung und Bewertung der Leistung von Medizinprodukten spielen.

Sehen Sie, wie verbundene Geräte in Echtzeit funktionieren

Dr. Kuss erklärt, warum vernetzte Geräte einen so großen Unterschied in der Lebensqualität eines Patienten ausmachen können:

Vernetzte medizinische Geräte liefern die Daten, die sie mit anderen Lebensfaktoren kombinieren können, um diesen Grad der Personalisierung zu unterstützen. Das Ergebnis ist ein individualisierter Behandlungsplan, der zu einer höheren Lebensqualität führt.