CS: Wie relevant sind Sensoren für das digitale Gesundheitswesen?

In den letzten Jahren scheint sich die Weltpolitik dahin zu entwickeln, dass Nationen immer weiter auseinander driften. Im Zeitalter der Konnektivität ist das ein erheblicher Richtungswechsel.

07.02.2019 | 14:07 Uhr

Trotz dieses multipolaren Szenarios gibt es zahlreiche gemeinsame globale Herausforderungen. Zwei der wichtigsten Herausforderungen sind die steigenden Gesundheitskosten und der demografische Trend einer alternden Bevölkerung. Die folgenden Datenpunkte und Projektionen zeigen, wie relevant diese Trends sind:
Laut den Vereinten Nationen soll der potenzielle Unterstützungsquotient (Potential Support Ratio, PSR) von 7,0 im Jahr 2015 auf 3,5 im Jahr 2050 fallen, d. h., dass nicht nur die ältere Bevölkerung wächst, sondern auch der Pool an Betreuern drastisch zurückgeht. Bereits heute geben EU-Mitgliedstaaten allein täglich EUR 4 Mia. für die Gesundheitsversorgung aus.

Die beiden Herausforderungen sind eng miteinander verbunden, da eine alternde Bevölkerung das Problem der Gesundheitskosten noch verstärken dürfte. Daher sind zur Aufrechterhaltung von hohen Qualitätsstandards und der Bezahlbarkeit des Gesundheitssystems umfangreiche Innovationen erforderlich. In diesem Thematic Insight untersuchen wir, wie das digitale Gesundheitswesen eine positive Disruption herbeiführen könnte. Konkret zeigen wir, wie Sensoren eine unerlässliche Rolle spielen werden, die einen Paradigmenwechsel des aktuellen Gesundheitssystems vorantreiben dürfte.

Paradigmenwechsel – die Schlüsselrolle von Sensoren

Um ein Gefühl für die Roadmap für den vor uns liegenden Weg zu erhalten, müssen wir zunächst zunächst unser Ziel definieren. Idealerweise erbringt ein effektives Gesundheitssystem qualitativ hochwertige Dienstleistungen, ist zugänglich, erschwinglich und patientenorientiert und konzentriert sich auch auf die Prävention anstatt nur auf die Krankheitsbehandlung. Angesichts dieser Merkmale und der Architektur des aktuellen Gesundheitssystems ist klar, dass eine derartige Gleichung nicht aufgehen kann. Eine grundlegende Änderung in unseren Annahmen, d. h. ein Paradigmenwechsel, könnte jedoch das Problem lösen. Bei dieser grundlegenden Änderung könnte es sich um die Zeitkompression handeln, die von Gesundheitssensoren geboten werden kann.

In den USA besucht jeder Mensch seinen Arzt im Durchschnitt vier Mal im Jahr6, was insgesamt 1,3 Milliarden Besuche pro Jahr ergibt. Im Grunde genommen stellt ein Arztbesuch einfach einen beiderseitigen Austausch von Informationen dar: Ihr Arzt beobachtet zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Reihe von Parametern und gibt Ihnen auf Basis dieser Parameter Ratschläge. In einigen Fällen sind auf Anraten Ihres Arztes anschliessende Kontrollbesuche zur Behandlungsüberwachung erforderlich.

Stellen Sie sich nun vor, dass die von Ihrem Arzt beurteilten Parameter von tragbaren Sensoren in wesentlich engeren Abständen überwacht werden könnten und dass Ihr Arzt Fernzugriff auf diese Daten hätte. Dieser Prozess bietet eine Reihe von Vorteilen: Erstens basiert die Beratung auf umfangreicherem Datenmaterial; der zweite Vorteil ist, dass (in einigen Fällen) die physische Anwesenheit beim Arzt aufgrund der verfügbaren Informationen vermieden werden kann; und drittens kann Ihr Arzt die Entwicklung aus der Ferne überwachen. Anders ausgedrückt: Die Verwendung von Sensoren könnte einschneidende Veränderungen für Gesundheitssysteme mit sich bringen.

Die Entwicklung von Sensoren

Beginnen wir, wie beim idealen Gesundheitssystem, mit der Erstellung der Roadmap für Sensorsysteme. Ein Zitat von Marschollek «Das ideale Sensorsystem für gesundheitsbezogene Parameter würde zu einem bestimmten Zeitpunkt eingesetzt werden und ab dann kontinuierlich alle gesundheitsbezogenen Informationen messen und drahtlos melden. Es würde den Benutzer in keinster Weise einschränken oder beeinflussen und keiner Instandhaltung bedürfen.» Das ist ein anspruchsvolles Ziel; allerdings wird die Lücke zwischen der aktuellen Technologie und diesem Ziel immer kleiner.

Sensorbasierte Datenquelle
Sensorbasierte Datenquelle

Der vereinfachte Rahmen in Abbildung 1 bietet eine simplifizierte Übersicht des Sensorenbereichs. Man bedenke, dass Technologien für tragbare Sensoren zu Beginn vor allem auf kardiovaskuläre Erkrankungen ausgerichtet waren, ganz einfach weil die Technologie zur Aufzeichnung elektrischer Signale bereits seit den 1960er Jahren verfügbar ist. Heutzutage umfassen Sensoren jedoch mehrere Therapiebereiche, und die potenziellen Anwendungen profitieren stark vom Aufkommen des Internets der Dinge (IdD).

Wie bei jedem anderen Thema im Zusammenhang mit dem Internet der Dinge liegt die Herausforderung in der Wertgenerierung aus der grossen Menge von verfügbaren Daten. Im Hinblick auf diesen Punkt bringt das Projekt «IT Future of Medicine» interessante Vorschläge vor. So wie beispielsweise die Erstellung eines digitalen Zwillings, der Informationen auf Basis von Analysen der -omik einer Person (Genomik, Proteomik, Metabolomik), bildgebenden Techniken und Informationen von Sensoren verschiedener Art enthält.

Dieses Profil eines digitalen Zwillings würde kontinuierlich durch Sensoren und intermittierend anderweitig aktualisiert werden und im Wesentlichen auf der Modellierung jeder einzelnen Biologie basieren, um aus einem komplexen Datensatz die bestmögliche Vorhersage zu generieren. Obwohl dies ein überzeugendes Argument für ein präventives Gesundheitssystem ist, sind wir immer noch einige Schritte von dieser Realität entfernt.

Anwendungsfälle

Die Anwendungsfälle für Sensorsysteme umfassen ein breites Spektrum. Je nach Sensorart können die Anwendungsfälle von klassischen medizinischen Zwecken wie der kontinuierlichen Glukoseüberwachung (Biosensoren), über chirurgische Flüssigkeitsmanagementsysteme (Drucksensoren) bis hin zur Elektrochirurgie (Flusssensoren) reichen. Ausserhalb des rein medizinischen Spektrums sind tragbare Sensoren zur Messung der Sauerstoffsättigung in den Muskeln, d. h. zur Leistungsoptimierung, ein gutes Beispiel.
Derzeit werden viele der vorhandenen, weit verbreiteten digitalen Gesundheitssensoren vor allem als Lifestyle-Produkte oder -Wearables erachtet. Vorzeigebeispiele sind FitBit® mit 25 Millionen Nutzern zum Jahresende 2017 oder die Verwendung von Microsoft Kinect in der Physiotherapie-Rehabilitation für
Schlaganfallpatienten.

Marschollek behauptet, dass Sensoranwendungen sich auf neuropsychiatrische Störungen konzentrieren sollten, da laut eines Berichts des Weltwirtschaftsforums psychische Erkrankungen höhere Kosten als kardiovaskuläre Erkrankungen generieren werden.

Probleme und Risiken

Die Hauptprobleme oder -risiken ergeben sich aus drei Hauptbereichen: Datensicherheit, Regulierung und technische Entwicklung.
Beim Sicherheitsproblem kommen noch die bekannten Probleme der IdD-Datensicherheit hinzu. Dies wird durch zwei Faktoren noch weiter verstärkt: Erstens sind Gesundheitsdaten natur- und definitionsgemäss sensibel (d. h. vertraulich); zweitens sind mobile Betriebssystemen zur Erfassung und Übertragung von Informationen anfällig für Daten-Exfiltration und Malware.

Die Gesundheitssensorenbranche wird auf das Wissen der Cybersicherheitsbranche zurückgreifen müssen, um das Thema Datensicherheit angehen zu können.
Im Hinblick auf Regulierung wird die Integration dieser Geräte in Erstattungssysteme und alle Vorschriften zur Datenspeicherung und -nutzung für die breite Akzeptanz der Sensoren unerlässlich sein.

Zu guter Letzt können technische Errungenschaften wesentlich zu einem erhöhten Nutzen der Sensoren beitragen. So können beispielsweise Fortschritte im Bereich der Energiegewinnung die Energieautonomie der Sensoren erheblich steigern, was den Instandhaltungsaufwand reduziert und die Benutzererfahrung verbessert.

Fazit

Wie in diesem Thematic Insight aufgezeigt, sind Sensoren ein Grundelement für den Erfolg des digitalen Gesundheitswesens. Die Gesundheitssensorentechnologie hat sich seit Beginn der 1960er Jahre erheblich weiterentwickelt, und die IdD-Revolution ist der Wendepunkt, der die Transformation der Gesundheitssysteme möglich machen könnte. Wir können uns bereits heute eine Zukunft vorstellen, in der implantierbare Biosensoren für den Blutzuckergehalt in Kombination mit einem System für Insulinausschüttung die Medikamentendosierung völlig autonom regulieren können.
Die treibenden Kräfte hinter der Gesundheitssystemreform, d.h. die finanzielle Belastung des Gesundheitswesens und alternde Gesellschaft, sind langfristige globale

Trends, die wesentliche Anlagechancen generieren werden. Daher sehen wir das Engagement im Thema des digitalen Gesundheitswesens als einen wesentlichen Bestandteil eines Portfolios.

Das Asset Management der Credit Suisse hat Strategien entwickelt, um Kunden ein «Pure Play»-Engagement in diesen überzeugenden und miteinander verknüpften langfristigen Wachstumsthemen zu bieten: Robotik und Automatisierung, Schutz und Sicherheit sowie digitales Gesundheitswesen und Infrastruktur.

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