Die Behauptung, das Internet der Dinge (IoT) verändere die Struktur des Gesundheitswesens, ist mehr als ein Understatement. Schnelle und zutreffende Diagnosen retten Leben. Durch den Einsatz von Smartphones und kleinen sensorgestützten, tragbaren Geräten, sogenannten Wearables, können Symptome des Anwenders überwacht, analysiert sowie einfach und schnell diagnostiziert werden. Selbst wenn nur zwei Krankheitsfelder betrachtet werden, nämlich Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Brustkrebs, wird schnell deutlich, wie Wearables schnell die Diagnosestellung verändern.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen
Obwohl Herz-Kreislauf-Erkrankungen die weltweit häufigste Todesursache sind, werden sie oft erst dann diagnostiziert, wenn es zu einem Herzinfarkt kommt. Hinzu kommt, dass viele Menschen die Anzeichen eines bevorstehenden Herzinfarkts nicht zu deuten wissen oder ignorieren und nicht rechtzeitig einen Arzt aufsuchen. Leider besteht zwischen der Zeit bis zur Behandlung und der Wiederherstellung des Blutflusses zum Herzen eine wichtige Korrelation. Die Anzeichen für einen Herzinfarkt sind nicht bei allen Menschen gleich und reichen von vermeintlichen Verdauungsstörungen oder Sodbrennen bis hin zum stereotypen Bild eines Patienten, der sich unter Schmerzen an die Brust greift. Studien zeigen jedoch, dass selbst die Symptome eines schweren Herzinfarkt mindestens zwei Stunden vor dem eigentlichen Infarktereignis zu erkennen sind.
Im Zusammenhang mit der frühzeitigen Erkennung eines drohenden Herzinfarkts ergeben sich für das Gesundheitswesen mehrere Ziele. Zunächst gilt es, einen Herzinfarkt richtig zu erkennen, damit der Patient so schnell wie möglich behandelt werden kann. Gleichermaßen wichtige Ziele jedoch sind die Minimierung von Fehlalarmen, die die Patienten unnötigerweise in die Notaufnahme bringen, sowie die Vermeidung der damit verbunden astronomischen Kosten von Notfalltransporten.
Im Jahr 2007 führte die strategische Gesundheitsbehörde NHS Northwest mit einem Handheld-EKG-Gerät von Aerotel und einem Monitoring-Service von BroomWell in Großbritannien eine Studie durch. Ergebnis war, dass 82 % der Teilnehmer nach einer Untersuchung ihrer Brustschmerzen nicht ins Krankenhaus mussten. Dies entsprach dem Potenzial zur Einsparung von rund 90.000 Notaufnahme-Besuchen und 45.000 Krankenhauseinweisungen mit Kostenersparnissen von 69.943.460 US-Dollar, allein durch ausbleibende Behandlungen in der Notaufnahme und Krankenhauseinweisungen aufgrund fehlgedeuteter Brustschmerzsymptome.
Obwohl es die Handheld-Diagnosetools aus der Studie noch gibt, ist der potenzielle Patient mit dieser Technologie nicht in der Lage, mit nichtinvasiven Sensoren eine nichtinvasive Selbstuntersuchung oder eine andere Form der Untersuchung durchzuführen, für die kein Arzt benötigt wird.
Heute gerät dieses Szenario schnell in Vergessenheit und wird verdrängt durch attraktive, ultrapräzise und funktionelle Wearables, die Herzinfarkte und mehr erkennen können. Es ist noch gar nicht so lange her, dass sensorgestützte Wearables in Form von Fitness-Armbändern erstmals in der Lage waren, Änderungen der Herzfrequenz und des Herzrhythmus während der körperlichen Betätigung zu erkennen. Die kleinen Geräte funktionierten bald so gut, dass sich das Potenzial für Anwendungen in der professionellen Medizintechnik abzeichnete.
Das Apple Watch HealthKit ist zwar nicht von der FDA als Medizinprodukt zugelassen, es arbeitet jedoch fast so exakt wie ein konventionelles EKG-Gerät. Ein tragbarer Monitor könnte nicht nur wertvolle Informationen zu möglichen Herzerkrankungen liefern, er besitzt außerdem das Potenzial, einen sich abzeichnenden Schlaganfall oder Herzinfarkt zu erkennen, möglicherweise Tage im Voraus. Die Apple Watch wird noch in weit mehr medizinischen Anwendungen zum Einsatz kommen. iFixit stellte bei einem kürzlich durchgeführten Teardown fest, dass der Herzfrequenzsensor nicht wie vielfach üblich als optisches Modul ausgeführt ist, sondern ein vollwertiges Pulsoximeter darstellt, das den Sauerstoffgehalt im Blut misst und erkennt, wie gut der Sauerstoff die weiter vom Herzen entfernten Körperregionen erreicht.
Apple ist damit nicht allein. Google ist ebenfalls bereits in der Forschung aktiv und befasst sich mit der Diagnose von Krebserkrankungen, Schlaganfällen und Herzinfarkten in frühen Stadien. Die Forschung umfasst die Kombination einer mit Nanopartikeln besetzten Tablette, die Krankheiten erkennt, und Sensoren am Handgelenk. Veränderungen in der Biochemie des Körpers signalisieren den Beginn einer Vielzahl von Krankheiten, die von der Google-Technologie überwacht werden.
Brustkrebs
Brustkrebs ist nach Lungenkrebs die häufigste Krebsform bei Frauen. Bei Frauen mit genetischer Veranlagung besteht eine Wahrscheinlichkeit von 87 % für diese Erkrankung. In solchen Fällen ist heute der einzige Weg, das Potenzial für diese Krankheit deutlich zu verringern, eine beidseitige Mastektomie und natürlich regelmäßige Mammographien und Selbstuntersuchungen. Andere Verfahren als Mastektomie sind heute nicht immer in der Lage, Krebs frühzeitig zu bekämpfen.
Wearables könnten allerdings eine Alternative zur Radikaloperation bieten. Die American Cancer Society prognostiziert für die USA 1.658.370 neue Krebsfälle im Jahr 2015 und 589.430 Todesfälle durch Krebs.
Die Entwicklung von Kleidungsstücken, die Brustkrebs in frühen Phasen erkennen können, macht große Fortschritte. Ein solches Produkt ist der iTBra von Rob Royea. Es handelt sich dabei um einen Büstenhalter mit integrierten Sensoren, die kleine Temperaturänderungen im Brustgewebe über den Zeitverlauf hinweg erfassen. Begeistert von den Möglichkeiten, sponserte Cisco einen Film zur Technologie. Der Titel: „Detected“.
Abbildung 1: Sieben Sensoren im BH ermöglichen die frühzeitige Brustkrebs-Erkennung
Weitere Forschungsaktivitäten befassen sich mit der Erkennung von Lungen- und Brustkrebs mithilfe eines Geräts, in das der Patient hineinpustet. Ein Sensor erkennt chemische Verbindungen in der Atemluft, die auf das Vorhandensein von Krebs hindeuten.
Wearables sind geradezu prädestiniert, ein wichtiges diagnostisches Instrument in der Früherkennung von Herz-Kreislauf- und Krebserkennungen zu werden. Ohne Zweifel wird die Zahl der Einsatzmöglichkeiten in nahezu jedem Aspekt der Krankheitserkennung explodieren. Die Zuverlässigkeit, Exaktheit und der relativ günstige Preis dieser Technologie werden sie in kurzer Zeit allgegenwärtig machen.