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Big Data in der Medizintechnik

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Big Data hält Einzug in die Medizintechnik und ermöglicht völlig neue, hochpräzise Diagnoseverfahren sowie intelligente Körperprothesen, die ein hohes Maß an Lebensqualität bieten. Big Data hält Einzug in die Medizintechnik und ermöglicht völlig neue, hochpräzise Diagnoseverfahren sowie intelligente Körperprothesen, die ein hohes Maß an Lebensqualität bieten.

Dr. Manfred Müllner

Umwelt & Nachhaltigkeit

muellner@feei.at
+43/1/588 39-20

Schifahren, Schwimmen und Radfahren auf Tastendruck – klingt nach Utopie, ist aber für Gerhard G. bereits Alltag. Der 52-Jährige trägt seit einem Motorradunfall vor mehr als zehn Jahren mechatronische Beinprothesen – die sich laufend weiterentwickeln – und steht wieder mit beiden Beinen fest im Leben. Mittels Cockpit-App auf seinem Smartphone lassen sich per Fingertipp verschiedene Sportarten aktivieren, sogar Motorradfahren ist für den passionierten Biker wieder möglich. Dabei lässt sich die Beinprothese in den jeweiligen Modus schalten – das heißt die App erlaubt es, Sportarten und zahlreiche andere Aktivitäten nach natürlichem Vorbild durchzuführen.

Für Gerhard G. bedeutet die Digitalisierung Sicherheit und Freiheit: „Wenn es ein Problem mit der Hard- oder Software gibt, die im Kniegelenk installiert ist, kann das Gerät mit mir als Anwender mittels Vibrationen und Tönen kommunizieren. Zwar nimmt der Orthopädie-Techniker alle wichtigen Einstellungen vor, doch minimale Justierungen in der App lassen sich auch vom Kunden selbst machen. Beispielsweise wenn ich wandere und einen schweren Rucksack trage, kann ich die Prothese nachregulieren“, veranschaulicht Gerhard G.

Schritt für Schritt auf Datenfang
„Wir haben sehr viele Anwender überall auf der Welt. Und diese Anwender sammeln mit jedem Schritt Unmengen an Daten“, erklärt Hans-Willem van Vliet, Geschäftsführer Forschung & Entwicklung bei Otto Bock Healthcare Products GmbH.

Das innovative Unternehmen unterstützt die MedTec Summer Academy, ein gemeinsames Projekt der FH Technikum Wien und der ÖGBMT (Österreichische Gesellschaft für Biomedizinische Technik). „Diese Daten müssen wir künftig gezielt filtern und kombinieren, damit wir in der Lage sind, daraus Informationen zu erhalten. Denn Daten sind noch keine Information“, stellt Van Vliet klar. Derzeit verwendet das Unternehmen Big Data noch nicht im Feld, allerdings werden die Daten von einzelnen Anwendern sehr wohl verwertet. So können zum Beispiel die Schrittanzahl, Geschwindigkeit beim Gehen oder die Höhenmeter wertvolle Informationen liefern. „Denn letztendlich geht es auch darum, den Krankenkassen zu beweisen, dass Prothesenträger große Fortschritte mit einem elektronischen Produkt machen können. Das heißt, dass viele Anwender wieder im Stande sind, ins Arbeitsleben einzusteigen“, veranschaulicht Van Vliet den Mehrwert der elektronischen Geräte.

Digitalisierung schreitet mit grossen Schritten voran
In den elektronischen Beinen sind sämtliche Sensoren integriert, um Daten zu generieren – z.B. Temperatur-, Beschleunigungs- oder Kraftsensoren.

Eine andere Möglichkeit, Daten zu erhalten, sind Smart Measuring Systems: Mit Sensoren am Körper lassen sich 3D-Daten generieren. Diese werden übers Smartphone in eine Cloud geladen.

„Wir bekommen Einzelheiten von Anwendern weltweit hinein. Ziel wird sein, diese Zahlen und Fakten über eine Schnittstelle wieder für alle anderen Kunden zur Verfügung zu stellen. Ein Zukunftsprojekt ist ein Kommunikationskanal, in dem Anwender anhand von Videoclips Tipps und Tricks für andere Prothesenträger zur Verfügung stellen“, kündigt Van Vliet an.

Jetzt schon State of the art sind Activity Tracker. Dabei handelt es sich um eine Art Tagebuch. Darüber hinaus ist eine Therapie-App in Entwicklung. Damit hat der Anwender die Möglichkeit, mit einem Therapeuten zu trainieren und das Gelernte später zu Hause zu üben. Kommt es zu einem Sturz des Anwenders, bietet die Digitalisierung enorme Chancen: In der Prothese sind zahlreiche Sensoren eingebaut, die erfassen, wenn ein Kunde fällt. Sobald dies der Fall ist, wird das Gelenk steifer.

In Zukunft soll ein ausgeklügeltes Warnsystem den Prothesenträger auf einen möglichen Sturz hinweisen. Denkbar ist auch, dass das Gerät selbstständig die Rettung organisiert. Oder dass ältere Menschen eine Art Airbag um den Körper angelegt bekommen, der bei einem Sturz automatisch aufgeht.

Datenschutz ist und bleibt ein umfassendes und heikles Thema, vor allem in der Medizin. Weltweit werden Millionen Untersuchungen pro Tag vorgenommen. Entsprechend groß sind die Datenmengen, die dabei erzeugt werden. Ein Großteil der erhobenen Informationen bleibt allerdings ungenutzt, da sie in verschiedenen Formaten oder an unterschiedlichen Orten aufbewahrt werden.

„Auch in der Medizin wird es wichtig, die vorhandenen Mengen an Daten sinnvoll miteinander zu vernetzen“, heißt es von Philips, einem der führenden Healthcare-Geräte-Hersteller. „So kann man heute Magnetresonanztomographie, Computertomographie, Röntgen und Ultraschall miteinander verbinden und so ein ganzheitliches 3D-Bild eines Patienten und seiner krankhaften Körperregion zur präzisen Behandlung gewinnen.“

Aus Big Data wird Smart Data
Auch Siemens Healthineers sammelt Cloud-basiert Informationen aus der medizinischen Bildgebung, wie beispielsweise Zeitpunkt, Art und Dauer einer Untersuchung und im Fall von Röntgenaufnahmen auch die Strahlendosis. Der Nutzen des Netzwerks liegt auf der Hand: Patienten werden effizienter untersucht und die Auslastung der bildgebenden Geräte optimiert. Auch Arbeitsabläufe und Patientenabfolge lassen sich verbessern. Darüber hinaus werden Arztpraxen vernetzt, die als Zuweiser, Erst- oder Zweitbefunder an Untersuchung und Diagnose beteiligt sind. Die Plattform steuert den Ablauf, in dem die Befunde an die zuständigen Ärzte weitergereicht werden – gegebenenfalls auch anonymisiert. Über jeweils eigene Portale greifen Mediziner und Patienten passwortgesteuert auf Befunde zu. In einem weiteren Schritt werden sowohl Gesundheitsversorger und Lösungsanbieter im Gesundheitswesen vernetzt als auch deren Daten, Anwendungen und Services miteinander verknüpft. Beispielsweise könnten sich mit Tools für prädikative Analyse neue Zusammenhänge und Trends erkennen lassen, die helfen, Diagnosen und Therapien zu verbessern.

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