Face

2020 Ausgabe 2

Risk Engineering

Titelthema

Wenn Medizin und Technologie aufeinandertreffen

Die Digitalisierung ist in vollem Gange und das merken wir inzwischen so gut wie in allen Bereichen unseres Lebens. Das trifft auch immer mehr auf die Medizin zu. Dies fängt schon damit an, dass zum Beispiel in der jetzigen Zeit der COVID-19-Pandemie Arzttermine häufig per Video-Sprechstunde durchgeführt werden können. Hier wird der Computer zur Hilfe genommen und quasi zum neuen Austragungsort des Arztgesprächs, welches in der Praxis nicht möglich ist. Das ist natürlich von großem Vorteil. Doch nicht nur in Bezug auf die Herausforderungen rund um COVID-19, sondern vielmehr allgemein betrachtet findet dieser Ansatz immer höhere Akzeptanz - besonders auf dem Lande, da hier aufgrund des demografischen Wandels vielerorts inzwischen ein großer Mangel an Ärzten herrscht. Informationstechnologie trägt also dazu bei, dass Hilfe überall dort ankommen kann, wo sie benötigt wird.

Im Alltag angekommen


Die Einsatzmöglichkeiten der IT im Medizinbereich sind vielfältig und mit großem Mehrwert verbunden. Angesichts dessen überrascht es wenig, dass man heutzutage in der Medizin sowie in der Medizintechnik kaum noch einen Bereich findet, der nicht technologisiert ist. Auch im Alltag, also bei regelmäßigen Untersuchungen, die vom Patienten mitunter selbst durchgeführt werden, ist das zu beobachten. Vorranging ist das etwa bei der Messung der Zuckerwerte bei Diabetespatienten der Fall. Dabei messen entweder integrierte Messstreifen anhand eines Blutstropfens den Zuckerspiegel oder alternativ wird ein Sensor auf den Arm geklebt, der in Verbindung mit dem Messgerät die Ergebnisse anzeigt. Diese Geräte machen das tägliche Leben von Diabeteserkrankten ein gutes Stück einfacher. Allerdings kam es bei solchen Produkten in der Vergangenheit auch immer wieder zu Fehlmessungen, die für die Nutzer große gesundheitliche Folgen haben konnten. Konsequenterweise wurde mit der europäischen Neuregulierung zu Medizinprodukten, die seit Mai 2017 besteht, solchen Geräten auch die Zulassung als Medizinprodukt erschwert. Hieran zeigt sich, dass die IT in der Medizin zwar eine enorme Hilfe sein kann, aber das auch nur dann, wenn diese auch tatsächlich korrekt funktioniert beziehungsweise eingesetzt wird. Anderenfalls ist der mögliche Schaden entsprechend groß.

Am Computer entstanden


In einigen Bereichen ist der Einfluss der Informationstechnologie beziehungsweise deren Unterstützung inzwischen besonders signifikant, so auch bei der Herstellung von Implantaten oder genauer gesagt von kundenspezifischen Implantaten. Hierbei handelt es sich um Implantate, die passgenau für einen Patienten hergestellt werden, zum Beispiel wenn Teile des Kiefer- oder des Schädelknochens ersetzt werden müssen. In so einem Fall kommen jene Implantate dann zum Einsatz. Produziert werden sie im 3D-Druckverfahren, welches über die IT gesteuert wird. Hierbei erhält der Hersteller des Implantates über die IT ein dreidimensionales Bild, das mit einem Computertomographen erstellt wurde. Mit Hilfe dieses Bildes erstellen Arzt und Implantat-Hersteller in Zusammenarbeit das 3D-Modell für den Drucker, das hinterher von diesem gefertigt wird. Diese Technologie bedingt einen intensiven Transfer von Datenmaterial, das geschützt übertragen werden muss und keinerlei Fehler aufweisen darf, wenn das Implantat korrekt erstellt werden soll. Selbst kleinste Fehler können hier entsprechend weitreichende Folgen haben und das Ergebnis komplett nutzlos für dessen eigentlichen Gebrauch werden lassen. Ist der Transfer von Daten allerdings erfolgreich, ermöglicht es schwersterkrankten Patienten mit Unfalltraumata oder aber jenen, die an Knochenkrebs erkrankt sind, dass geschädigte Knochenteile ersetzt werden. Die Möglichkeiten sind hier also enorm und von immensem Wert für die Betroffenen.

Behandlungen verbessern


Ein weiteres Feld, bei der die Informationstechnologie zum Einsatz kommt, ist die sogenannte Augmented Reality. Laut allgemeiner Begriffserklärung ist damit die interaktive Erfahrung einer realen Umgebung gemeint, in der die Objekte, die sich in der realen Welt befinden, durch computergenerierte Wahrnehmungsinformationen erweitert werden, manchmal über mehrere Sinnesmodalitäten, einschließlich visuell, auditiv, haptisch, somatosensorisch und olfaktorisch. Auf die Medizintechnik bezogen bedeutet das: Mit Hilfe des Computers werden digitale Modelle von Organen oder Körperteilen eines Patienten dargestellt. Anhand dieses digitalen 3D-Modells können sich Ärzte dann zum Beispiel wiederum noch vor einem operativen Eingriff das Operationsfeld genauestens ansehen und so die Operation und deren einzelne Schritte präzise vorausplanen. Als Folge davon werden Eingriffe exakter und damit gleichzeitig weniger belastend für den Patienten. Außerdem ist es durch dieses Verfahren möglich, feinstes Gewebe und kleinste Blutgefäße zu betrachten, wodurch der Arzt mit seiner Operationstechnik wesentlich feiner diese Bereiche präparieren kann. Damit wird auch das Risiko gemindert, dass während der Operation Gewebe zerstört wird, das später wieder heilen müsste. Ein weiteres Plus: Die Operationsdauer – und damit auch die Narkosezeit für den Patienten – reduziert sich, ebenso können Heilungszeiten verkürzt werden. Die Vorteile liegen auf der Hand und so wird Augmented Reality beispielsweise in den USA schon bei der Ausbildung von Medizinstudenten höchst erfolgreich eingesetzt.

Intelligent unterstützt


Etwas abstrakter wird der Einsatz der IT in der Medizin hingegen, wenn von der Künstlichen Intelligenz, kurz KI, beziehungsweise AI (artificial intelligence) die Rede ist. Darunter kann man sich verschiedene Arten der Bewältigung und Nutzung von Datenmengen vorstellen. Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung von Vergleichsmodellen, die es Ärzten ermöglichen, Diagnosen abzugleichen. Dafür werden umfangreiche Informationen zu einem Krankheitsbild gesammelt. Daraufhin wird ein Standard erarbeitet, den der Arzt als Vergleichsreferenz nimmt. Die Informationen, die der Arzt über seinen Patienten zur Auswertung in den Computer eingibt, werden dort aufgenommen und zu den Daten hinzugefügt, um die Erkenntnisse kontinuierlich zu erweitern. Künstliche Intelligenz kann insbesondere bei der Analyse von großen Datenmengen oder auch der Suche von Mustern unterstützen. Grundlage dafür ist aber eine möglichst flächendeckende und strukturierte Erfassung und Verarbeitung von Daten. In manchen Bereichen ist das schon gegeben, etwa bei medizinischen Bildaufnahmen. Ein Beispiel dazu aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum und der Universitätshautklinik Heidelberg: Bei der Erkennung von schwarzem Hautkrebs konnte die KI als digitaler Assistent bereits sehr gute Ergebnisse erzielen. Die Entscheidung über Diagnose und eine etwaige Therapie liegen aber trotzdem weiterhin beim Arzt – und das ist ein wichtiger Punkt. Der Mensch ist nämlich nicht einfach durch die Maschine ersetzbar, nichtsdestotrotz ist das Potenzial hier natürlich enorm. Noch steht die Künstliche Intelligenz in der Medizin am Beginn ihrer Entwicklung, doch in den nächsten Jahrzehnten wird es bestimmt noch die eine oder andere revolutionierenden Weiterentwicklung geben.

Renate Pochert
renate.pochert@chubb.com

Über die Autorin

Renate Pochert ist Senior Risk Engineer und Life Sciences Industry Practitioner bei Chubb in Düsseldorf. Seit 20 Jahren ist sie im Bereich Risikoevaluierung tätig und hat sich 2013 auf den Bereich Life Sciences spezialisiert. Schwerpunkte sind hier Medizintechnik, Biotechnologie und Pharmazeutik.

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