Wie das Internet der medizinischen Dinge unser Gesundheitssystem transformiert

Das

Internet der Dinge

(Internet of Things,

IoT)

beschreibt ein Konzept verschiedenartiger, interagierender vernetzter Geräte (1), die kommunizieren und auf unterschiedlichen Wegen Daten senden, empfangen und verarbeiten. Seit das

IoT

auch in Deutschland zunehmend an Präsenz gewinnt, entstehen vermehrt domänenspezifisch geprägte Welten vernetzter Dinge. Im Gesundheitsmarkt zeigt sich dies entsprechend im

Internet der medizinischen Dinge,

dem „Internet of Medical Things (IoMT).“ Zentrale Eigenschaft des

IoMT

ist die selbständige Kommunikation der Geräte (2) miteinander, mit Datenspeichern oder Menschen und/oder die Verbindung mit breiteren Gesundheitsinfrastrukturen (2) sowie (Gesundheits-) Netzen (3).

Das zeitgleiche Verwalten unterschiedlicher Geräte sowie die Behandlung heterogener Krankheitsbilder birgt, auch unter Berücksichtigung der Anforderungen an Messdaten und Beobachtungsfrequenzen, gleichermaßen Vorteile für Patienten und Versorgung, indem Leistungen patientenzentrierter, effizienter und kosteneffektiver gestaltet werden können (4):

IoMT

besitzt das Potential die Hospitalisierungsrate und Notfall-Ambulanzbesuche zu reduzieren (3), Erkrankungen proaktiv zu managen und frühes Eingreifen zu ermöglichen (4). Auf welche Weise lassen sich diese Potentiale konkret entfalten? Wie kann das

Internet der medizinischen Dinge

bereits heute einen Beitrag zur Gesundheitsversorgung leisten, wo führt uns die Reise der digitalen Transformation hin, und was gibt es auf dem Weg zu beachten?

Anwendungsbeispiele des IoMT

• Erkennen und Erfassen kritische Ereignisse wie beispielsweise Stürze oder abnorme Herzrhythmen durch die neue Apple Watch mittels Beschleunigungssensoren und Pulssensorik.
• Ableitung gesundheitlicher Krisen aus medizinischen Parametern und frühzeitige Warnung: Ein Lungenkatheter misst einen hohen intrapulmonalen Druck, die verbundene Anwendung informiert sofort den Arzt (4).
• Regulierung physiologischer Funktionen durch Insulin- oder Medikamentenpumpen, die beispielsweise in der Diabetes- und Krebstherapie zum Einsatz kommen (3).
• Verbesserung der Patienten-Einbindung in den Behandlungsprozess (4) sowie der Patienten-Compliance: Smarte Medikamente zeigen, ob sie wie verschrieben eingenommen wurden (4).
• In der Systementwicklung sollen IoMT-Technologien die Verlässlichkeit und Sicherheit traditioneller Medizingeräte mit höherer Dynamik, Generik und Skalierbarkeit kombinieren (3).
• Operationsroboter sollen in der Zukunft von den Operateuren remote bedient werden (3). Dies würde erlauben, Experten per Tele-Operation lokal unabhängig einzusetzen und perspektivisch die Verfügbarkeit medizintechnischer Verfahren in unterversorgten Gebieten zu verbessern.
• Nicht zu vergessen sind die traditionellen logistischen Möglichkeiten des IoMT: Medizinische und andere Geräte lassen sich mit der entsprechenden Ausrüstung und Software jederzeit orten, einplanen, und zur Reinigung, Wartung oder anderen Zwecken markieren (5).

Nutzungsszenarien und Akteure der Anwendungen

Aus beispielhaften Nutzungsszenarien der IoMT-Anwendungen (siehe Text zum Ausklappen oben und Grafik unten) lassen sich drei wesentliche Einsatzkategorien des IoMT ableiten:

1. Steuerung/Bedienung von Geräten (Controlling / Operating)

2. Überwachung (Monitoring)

a. mit Information, Warnung, proaktiv

b. mit Alarm im Störfall, reaktiv

3. Standortverfolgung (Tracking)

Die drei Kategorien sind nicht disjunkt, sie können in einem Anwendungsszenario auch in Kombination auftreten.

Anwendungsszenarien des IoMT (Kursive Darstellung: Passive Akteure)

Die Tabelle der Anwendungsszenarien des IoMT lässt vier wesentliche Einsatzkategorien des IoMT ableiten. Akteure in den Anwendungen des IoMT sind primäre Stakeholder (6) wie die Leistungserbringer (ärztliches und pflegerisches Personal, weitere Dienstleister im Gesundheitswesen), Medizinprodukthersteller, Nachbarindustrien, wie beispielsweise die Logistik, und natürlich die Patienten. Aus den Erwartungen zu Kosteneffizienz und Nutzen lassen sich zudem sekundäre Stakeholder (6) ableiten, denen das IoMT einen Nutzen verspricht, wie die Kostenträger, Politik und Gesellschaft.

Zwei weitere nutzenrelevante Aspekte werden erkennbar:

• Einige der IoMT Anwendungen sind auch in der häuslichen Umgebung von Patienten einsetzbar (siehe „Szenario“, grau markiert). Damit erhöhen sie potenziell die Möglichkeit der häuslichen anstelle klinischer Versorgung von Patienten und können Kosten einsparen.
• Der Patient ist in vielen Fällen passiver Akteur und interagiert nicht direkt mit den IoMT Anwendungen (Spalte „Akteure“ grün markiert, wenn der Patient eine aktive Rolle hat).

Gleichzeitig gilt, die Kompetenzen im Umgang mit den neuen digital vernetzen Dingen kontinuierlich zu schulen. So sind auf Anbieterseite zielgruppenspezifische und nutzerfreundliche Anwendungsanleitungen mitzudenken.

Perspektive: IoMT vernetzt Akteure und Organisationen

Lohnend erscheint eine Betrachtung der Möglichkeiten, die sich aus einer Vernetzung der Geräte und Akteure im IoMT ergibt – eine dafür nötige Basisstruktur in Form einer ubiquitären elektronischen Patientenakte (ePA) ist in Deutschland in der Entstehung. Mit ihrer Hilfe können beliebig viele

• Dinge
• Akteure
• Prozesse
• Daten

sinnvoll vernetzt werden (6). Noch umfassender sind elektronische Gesundheitsakten (eGA), oder „Personal Health Records“, die nicht an das Vorliegen einer Krankheit oder Behandlung in einer Institution des Gesundheitswesens gebunden sind (6). Vom Patienten selbst geführt können sie sämtliche Arten von Gesundheitsdaten enthalten (6), so auch „Wellnessdaten“ und andere digitale Gesundheitsinformationen. Schon heute ist in elektronischen Akten beispielsweise die Koppelung von Fitnesstrackern mit einem Bonusprogramm implementiert (6). Das Absenden eines Notfallsignals an eine Vertrauensperson im Falle kritischer Herz-Kreislauf Messwerte ist leicht vorstellbar. So könnten Anwendungsszenarien des IoMT durch Verknüpfung mit einer ePA / eGA in einem Internet of Health (IoH) (6) einen sehr viel größeren Nutzen entfalten, als für sich allein, gleichzeitig ergeben sich neue Herausforderungen, die an dieser Stelle nicht vertiefend behandelt werden.

Fazit

Die systematische Darstellung der IoMT-Anwendungsszenarien zeigt, dass dieses in klinischer, ambulanter sowie auch in der häuslichen Umgebung der Gesundheitsversorgung angekommen ist und Nutzen entfaltet. Eine gezielte Erforschung seiner Auswirkungen auf Patientenzentrierung, Effizienz und Kosten der Gesundheitsversorgung könnte der Weichenstellung in der weiteren Entwicklung dienen. Die dargestellten Einsatzkategorien seiner Nutzungsszenarien können dafür einen Rahmen bieten.

Insbesondere in der häuslichen und ambulanten Umgebung dürften sich mit einer stärkeren Einbindung der Patienten weitere Innovationspotenziale erschließen: Eine Fokussierung auf „Convenience“-Produkte oder digitales Self-Tracking erscheint stärker wirtschaftliche Ziele einzelner Anbieter sowie primärpräventive Ziele zu verfolgen. Ein höher-schwelliger Allgemeinnutzen für das gesamte Gesundheitswesen lässt sich potentiell durch eine direkte Einbindung vernetzter Dinge in die klinische, häusliche und ambulante Pflege erzielen. Als Beispiel ist die Integration der elektronischen Patientenakten als Infrastruktur für Gesundheitsnetze durch das aktuelle gesundheitspolitische Programm mit Einführungspflicht bis 2021 (6) anzuführen. Modellprojekte, die IoMT-Anwendungsszenarien unmittelbar in elektronische Patienten- oder Gesundheitsakten integrieren, könnten auf diese Weise einen wichtigen Schritt zum Einsatz neuer digitaler Gesundheits-Hubs und somit zur Verbesserung der gesamten Versorgung darstellen.

Quellen

1. Vermesan O, Friess P. Internet of Things Strategic Research and Innovation Agenda. In: Ovidiu Vermesan PF, et. al., editor. Internet of Things – From Research and Innovation to Market Deployment. 2013. 7-8. zum Original

1. Meyer J-U. Vernetzung: Krankenhaus 4.0: Intranet of Everything. Klinik Management Aktuell, kma. 2018; 23(09): 48-51: 48-51. zum Original

1. Gatouillat A, Badr Y, Massot B, Sejdi´c E. Internet of Medical Things: A Review of Recent Contributions Dealing With Cyber-Physical Systems in Medicine. IEEE INTERNET OF THINGS JOURNAL 2018: 38.10-22. zum Original

1. Hurt A. The Internet of Medical Things. Medical Economics. 2019; 96 (17).

1. Madakam S, Ramaswamy R, Tripathi S. Internet of Things (IoT): A Literature Review. Journal of Computer and Communications. 2015 (2015, 3, 5): 164-73. zum Original

1. Fitte C, Meier P, Behne A, Miftari D, Teuteberg F. Die elektronische Gesundheitsakte als Vernetzungsinstrument im Internet of Health. INFORMATIK 2019: 50 Jahre Gesellschaft für Informatik–Informatik für Gesellschaft. 2019. zum Original

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