Bionik und die fühlende Beinprothese

Die Bionik beschäftigt sich mit dem Übertragen von Phänomenen der Natur auf die Technik. Eines der bekanntesten Beispiele dafür ist Leonardo da Vincis Idee, den Vogelflug auf Flugmaschinen zu übertragen. Im Fall der fühlenden Beinprothese werden in Anlehnung an die Natur sensorische Nerven im Körper mittels dem sensorischen Feedbacksystem Suralis angesprochen.

Die Idee der fühlenden Beinprothese

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©Saphenus-System Beinprothese, Foto Andreas Mühlenberend

Viele Menschen mit Amputationen leiden unter sogenannten Phantomschmerzen, da das Gehirn vergeblich versucht, Informationen vom nicht mehr vorhandenen Fuß abzurufen. Die durch das österreichische Start-up Saphenus entwickelte Sensor-Technik ermöglicht es, dass sensorische Nervenenden am Amputationsstumpf das Leck an Informationen im Gehirn wieder füllen können, was zu einer Reduktion der Phantomschmerzen führt.

Die in die Sohle der fühlenden Beinprothese integrierten Sensoren erkennen die Abrollbewegung beim Gehen, geben diese Information in den Prothesenschaft, von wo sie durch Aktoren auf die sensorischen Nervenenden am Amputationsstumpf übertragen werden. Diese Simulation der nicht mehr vorhanden Fußsohle am Amputationsstumpf führt dann dazu, dass das Gehirn beim Gehen wieder mit Informationen versorgt wird, sodass der Prothesenträger seinen Fuß vermeintlich spürt.

TSR – Targeted Sensory Reinnervation

Bei der gezielten sensorischen Reinnervation (TSR) werden nicht mehr genutzte Nervenenden an den Stumpf zurückgeführt bzw. transplantiert und mit anderen Nervenenden „zusammengeschlossen“. In Verbindung mit der bionischen Beinprothese ist die TSR insofern sehr interessant, als dass durch die Nutzung des bestehenden Nervenkonstruktes und die Rückführung dessen an den Stumpf, der Betroffene Gefühle an einem nicht mehr vorhandenen Bein wiedererlangt und häufig auch von einer Schmerzfreiheit bereits nach der Operation berichtet.

Suralis und die fühlende Beinprothese

Suralis, das sensorische Feedbacksystem, das in die Prothese integriert wird, hat vor kurzem die Zulassung als Medizinprodukt erhalten. Es kann bei jeder bestehenden Prothese unabhängig von der technischen Ausführung und unabhängig vom Hersteller verwendet werden.

Im Rahmen eines Erstgespräches mit dem auf TSR spezialisierten, rekonstruktiven Chirurgen und dem Orthopädietechniker, der die Prothese versorgt hat, wird geklärt, um welchen Schmerz es sich konkret hat (Phantom- oder Neuromschmerz). Handelt es sich um einen Phantomschmerz wird mit weiteren Untersuchungen getestet, inwieweit der sensorische Nerv ansprechbar ist. Macht eine Behandlung Sinn, erfolgt die Operation. Die Kosten für die Operation selbst werden i.d.R. von den Krankenkassen getragen, sodass zum gegenwärtigen Zeitpunkt nur die Kosten für das sensorische Feedbacksystem Suralis für nicht AUVA-Versicherte (Allgemeinen Unfallversicherungsanstalt, Österreich) durch den Betroffenen zu tragen sind (ca. 8.000€).

Laut Mag. Rainer Schultheis, Saphenus Medical, wurden bisher ein knappes Dutzend Patienten im Rahmen von ersten Studien versorgt. Gemeinsam mit der AUVA soll das weitere Vorgehen wissenschaftlich begleitet werden. Eine umfassende, multizentrische Studie ist geplant, um die Wirksamkeit zu bestätigen und weiteres evidenzbasiertes Wissen zu schaffen. Gespräche mit Krankenkassen in Deutschland, Österreich und Italien finden bereits statt. Sapehnus erhielt im 1. Quartal 2020 die Förderung durch das EU-Rahmenprogramm für Forschung und Innovation „Horizont 2020“ und ist Mitglied der Gemeinwohlökonomie², einem Wirtschaftssystem, das auf gemeinwohl-fördernden Werten aufgebaut ist.

Mein Fazit

Genial! Eine Amputation ist ein drastischer Einschnitt in das Leben der Betroffenen. Neben Sorgen, Ängsten und Sehnsüchten leiden viele Menschen mit Amputationen unter starken Phantomschmerzen. Bis dato hat sich zur nachhaltigen Behandlung keine Therapie durchgesetzt. Die Menschen leben mit den chronischen Schmerzen, die häufig nur durch schwere Schmerzmittel wie Opiate oder Morphin eine vorübergehende Linderung erhalten. Mit der Erfindung der fühlenden Prothese könnte vielen Betroffenen geholfen werden. Dazu kommt, dass durch das authentische Fühlen die unterschiedliche Beschaffenheit des Bodens wiedererkannt wird, was positiv auf die Gangstabilität und das Gangbild einzahlt.

In einem persönlichen Gespräch erzählte mir Mag. Rainer Schultheis, dass der erste Patient, bei welchem eine bionische Prothese versorgt wurde, heute – rein vom Fühlen – nicht mehr unterscheiden kann, welcher Fuß gesund ist und welcher nicht. Für Rainer Schultheis ist die prothetische Versorgung weltweit eine Herzensangelegenheit. Natürlich ist das Projekt Suralis auf Gewinn ausgerichtet. Es soll aber auch einen Beitrag leisten für die Unterstützung der prothetischen Versorgung in der Dritten Welt.


Weiterführende Informationen finden Betroffene und Interessierte auf der Homepage des Unternehmen saphenus.com.

1 https://www.schmerzgesellschaft.de/topnavi/patienteninformationen/schmerzerkrankungen/phantomschmerzen

² https://www.ecogood.org

 

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Teledermatologie – digitale Diagnose mit AppDoc

Hautkrankheiten sind vielfältig. Melanome, Neurodermitis, Mundrose, Schuppenflechte, Fuß- und Nagelpilz, Feigwarzen … Gründe, einen Dermatologen aufsuchen zu wollen, gibt es viele. Das Problem des Fachärztemangels kennen wir alle. Die Wartezimmer sind überfüllt, die Wartezeit auf einen Termin mitunter monatelang.

Eine App für die digitale Diagnose von Hautkrankheiten soll nun Abhilfe schaffen. Geht nicht? Doch, geht, findet die Landesärztekammer Baden-Württemberg, die AppDoc genehmigt hat. AppDoc ist damit die erste teledermatologische Smartphone-Anwendung, bei der Hautärzte ohne persönlichen Kontakt zum Patienten eine Diagnose stellen dürfen.

Wie funktioniert´s?

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©Online Hautarzt – AppDoc

Benötigt werden drei Aufnahmen der betroffenen Hautstelle mit dem Smartphone oder der Digitalkamera. Diese werden über die App, oder auch Online bei Online Hautarzt – AppDoc, hoch geladen. Danach folgt eine kurze Anamnese zum Beschwerdebild. Dazu gehören zum Beispiel Symptome wie Juckreiz, Rötung, Schmerzen, Muttermal, Schwellung und andere. Auf die Angabe der betroffenen Region folgt die Frage, seit wann die Beschwerden bekannt sind und ob es bereits eine Behandlung gab. Zum Schluss noch ein paar persönliche Daten. Sobald der Fall eingereicht wurde, erhält man eine Fallnummer, sodass der Fallstatus durch den Patienten jederzeit über die App oder online abgerufen werden kann.

Die digitale Ersteinschätzung eines Dermatologen soll laut AppDoc innerhalb von 48 Stunden erfolgen. Eine regelmäßige Evaluation der App erfolgt durch die Universitäts-Hautklinik Essen.

Über AppDoc

AppDoc hat nach eigenen Angaben zum Ziel, die Verfügbarkeit von dermatologischer Diagnostik zu verbessern und dabei eine möglichst hohe Versorgungsqualität sicher zu stellen. Eine Studie zeigt, dass

ca. 80% der Diagnosen mit der Diagnose bei einem persönlichen Arztbesuch übereinstimmen.1

Entwickelt wurde AppDoc von Mitarbeitern der Hautklinik am Universitätsklinikum Heidelberg (UKHD), des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Zusammenarbeit mit der Universitäts-Hautklinik  Essen. Der Berufsverband der Deutschen Dermatologen e.V. (BVDD) hat in Kooperation mit der Professor Paul Gerson Unna Akademie2 AppDoc mit dem Innovationspreis Dermatologie ausgezeichnet.

Mein Fazit

AppDoc verpflichtet sich zu höchster Beratungsqualität, stellt aber auch klar, dass eine App kein adäquater Ersatz für einen Arztbesuch ist. Auch kann die App keine Medikamente verschreiben. Da ist der Gang zum Arzt unumgänglich. Dennoch: der – kostenpflichtige3 – Service kann eine Lücke zwischen „Dr. Google“ und einem persönlichen Arztbesuch schließen. Auch bietet die Anwendung eine Möglichkeit, das Problem des Fachärztemangels und der zum Teil monatelangen Wartezeit auf einen Termin zu lösen. Auch für Menschen in entlegenen Gebieten oder mit eingeschränkter Mobilität mag sie im ersten Schritt helfen, ehe der weite Weg in die nächste Facharztpraxis angetreten wird.

Kritisch zu betrachten ist jedoch: Die Qualität des Ergebnisses hängt von der Qualität der gelieferten Bilder und Informationen ab. Vielen Menschen fällt es außerdem leichter, über die Symptome zu sprechen, anstatt eine Auswahl im Multiple Choice verfahren zu treffen. Auch in den Angaben kann also eine Fehlerquelle stecken. Und, last but not least: Was passiert, wenn die Diagnose lautet „Vereinbaren Sie einen Termin mit Ihrem Dermatologen“. Bekomme ich den dann schneller? Oder bin ich nur nervöser?


Meine Kollegin Nicole berichtete 2018 übrigens bereits über die App SkinVision. Bei dieser Art App ent­schei­det ein Algorithmus darüber, ob es sich um eine verdächtige Läsion handelt, die eine ärztliche Überprüfung erfordert, oder nicht. Eine aktuell publizierte Studie dazu sagt: Apps, denen ein Algorithmus hinterlegt ist, können Hautkrebs kaum erkennen4. Da geht AppDoc doch einen klaren Schritt weiter.

1 https://online-hautarzt.net/forschung/

2Die Professor Paul Gerson Unna Akademie ist das unabhängige Fort- und Weiterbildungsinstitut rund um das Thema Haut.

3 24,95€ / Konsultation

4 ärtzeblatt.de

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Bluttest für die Hosentasche – Ein Medizinlabor zum Mitnehmen

„Unser Labor ist nicht größer als eine Streichholzschachtel“. Das Berliner Start-Up midge medical will die sofortige Blutuntersuchung mittels eines mobilen Bluttest Miniaturlabors möglich machen.

Blutentnahme, Aufbereitung der Probe und Teststreifen sind in ein Device integriert. Ein Klick auf den Knopf aktiviert zunächst die Mikro-Lanzette. Diese punktiert die Haut, um so wenige Tropfen Blut zu gewinnen, die das Miniaturlabor dann aufnimmt. Im Miniaturlabor wird die Blutprobe sofort aufbereitet und auf einen Teststreifen aufgebracht. Das Ergebnis lässt sich im Anschluss per Smartphone-App auslesen und zur Diagnosestellung durch medizinisches Fachpersonal verwenden.

Antikörper basiertes Bluttest System

Das Verfahren basiert auf der Lateral Flow-Technologie, auch Lateral Flow Assay (LFA) genannt. Lateral Flow-Tests vereinen ein antikörperbasiertes Testsystem auf einem einzigen Teststreifen. Sie ermöglichen es, diverse Analyten innerhalb von nur wenigen Minuten nachzuweisen (Antigen-Antikörper-Reaktion). Neben den schnellen Ergebnissen und der einfachen Handhabung liegen die Vorteile in den niedrigen Kosten und der hohen Validität.

Aktuell wird das Miniaturlabor von midge medical für die CRP-Wert Bestimmung eingesetzt. Der CRP-Wert unterscheidet bakterielle von viralen Infektionen. Das Ergebnis kann den Mediziner bei seiner Entscheidung für oder gegen eine Antibiotika-Gabe unterstützen – ohne Zeitverlust.

Perspektivisch soll das Miniaturlabor auch für die Testung von Lungenembolien, Thrombosen, Herzinfarkt oder Infektionskrankheiten wie Malaria, HIV und Ebola zum Einsatz kommen.

Ausblick

Einen Prototypen gibt es bereits. Im nächsten Schritt soll die Serienfertigung und Zulassung folgen.

Im Rahmen der MEDICA App COMPETITION, gefördert durch die Bayer G4A und Roche, wurde midge medical 2019 mit dem dritten Preis für innovative, App-basierte medizinische Lösungen ausgezeichnet1.

Außerdem ist das Berliner Start-up für den 1A-Award nominiert. Der 1A-Award wurde durch das Unternehmen 1A Pharma in Kooperation mit der Medical Tribune und der Deutschen Apotheker Zeitung ins Leben gerufen. Er zeichnet innovative Projekte zur konkreten Verbesserung in der medizinischen Versorgung aus.

Mein Fazit

Im Vergleich zu herkömmlichen Bluttests ist das Mini-All-In-One-System flexibel einsetzbar. Beim Patienten zu Hause, in der Arztpraxis, in der Apotheke. Es ist einfach in der Anwendung und macht praktisch alles alleine. Als steriles Einwegprodukt ist es ohne weitere Lesegeräte nutzbar und liefert – mittels App – schnell das digitale Ergebnis. Damit spart die mobile Lösung durchaus wertvolle Zeit, eine Therapie kann sofort beginnen bzw. ein unnötiger Antibiotikaeinsatz verhindert werden.

Auch die Prüfung von Verdachtsdiagnosen und gängiger Blutparameter für Patienten ist reizvoll. Und erspart unter Umständen die weite Anreise zum nächsten Arzt, wenn mittels Telekommunikation die räumliche Distanz zwischen Arzt und Patient überbrückt werden kann.

Im Hinblick auf Infektionskrankheiten kann insbesondere in Entwicklungsländern der Zugang zu lebensrettenden Diagnosestellungen – und damit einer gesicherten Therapie – ermöglicht werden. Ähnlich dem tragbaren Ultraschall-Scanner, der in Verbindung mit einem Smartphone medizinische Bildgebung in Entwicklungsländer bringt2.

In fünf Jahren wollen die Gründer in jedem zehnten Medizinschrank Deutschlands stehen3. Ist noch ein weiter Weg und es bleibt zu hoffen, dass weitere Investoren mutig genug sind, Wagniskapital für die Forschung, Entwicklung und baldige Serienfertigung zur Verfügung zu stellen.

1 https://www.medica.de/de/Foren_Konferenzen/Foren/MEDICA_CONNECTED_HEALTHCARE_FORUM/MEDICA_App_COMPETITION

2 http://www.healthcareheidi.de/2019/07/09/unendlich-mobil-ultraschall-zum-mitnehmen/

3 https://gruender.wiwo.de/midge-medical-wir-haben-den-bluttest-fuer-jedermann/

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Mika – wertvoller digitaler Helfer für Krebs-Patienten

Beschwerden dokumentieren, den Therapieverlauf festhalten, Tipps bekommen. Mika will das Leben mit der Diagnose Krebs leichter machen. Die App richtet sich gleichermaßen an Patienten und Angehörige.

Diagnose Krebs

Eine Krebserkrankung und ihre Behandlungen stellen eine hohe psychische wie auch physische Belastung dar. Für Patienten und Angehörige. Die Diagnose Krebs wird häufig als ein tiefer Einschnitt in das Leben wahrgenommen. Sie verändert zunächst alles. Der Alltag muss rund um Untersuchungen und Behandlungen neu organisiert werden. Neben körperlichen Beschwerden kämpfen Betroffene auch mit enormen Ängsten. „Warum gerade ich?“, ist eine typische Frage.

Wie unterstützt die Mika-App?

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Mika – wertvoller digitaler Helfer für Krebs-Patienten

Mika ist Mein interaktiver Krebs Assistent. Mika begleitet Betroffene mit einem eigens entwickelten Unterstützungsprogramm, das personalisiert auf die Situation des Patienten angepasst wird.

Über die Mika-App führen Krebspatienten ihr digitales Tagebuch. Therapieverlauf, Gesundheitszustand, Nebenwirkungen… . Mit Hilfe der App kann sich der Patient so besser auf seinen nächsten Arzttermin vorbereiten.

Ergänzt wird die App um Informationen zum persönlichen Krankheitsbild, zur Diagnose, zu Therapien bis hin zu Tipps für eine bessere Bewältigung des Alltags, Ernährungsratschlägen und Entspannungsübungen. So schlägt die App z. B. gezielt Gerichte vor, die bei Verdauungsbeschwerden helfen können.

Mika bietet bereits für 22 Krankheitsbilder konkrete Hilfestellung. Die App wurde in Zusammenarbeit mit der Charité Universitätsmedizin Berlin, dem Universitätsklinikum Leipzig und dem NCT Heidelberg entwickelt. Motivierende Berichte ehemaliger Patienten runden das Angebot ab.

„Mika soll Patienten helfen, mit den Herausforderungen zu leben, die die Krankheit mit sich bringt: Wir können keine Chemo ersetzen, aber für Patienten da sein.“, so die Mika-Gründer Jan Simon Raue und Gandolf Finke.1

Der Patient im Mittelpunkt

Der Patient rückt in den Mittelpunkt und wird mittels digitaler Technologie aktiv in den Behandlungsprozess eingebunden. Mehr als 1.000 Menschen nutzen die App bereits. Für Patienten ist sie Stand heute kostenfrei. Durch Beschlussfassung des Digitale-Versorgungs-Gesetzes (DVG) Anfang Juli, sollen Ärzte Gesundheits-Apps künftig außerdem wie Arzneimittel als Kassenleistung verschreiben können. Das Gesetz soll 2020 in Kraft treten.

Mein Fazit

Daumen hoch. Die Diagnose Krebs trifft Menschen plötzlich und völlig unerwartet. Angst, Wut, Resignation, vor allem aber Hilflosigkeit bestimmen das Denken, Fühlen und Handeln. Auch während der Therapie ist diese Berg- und Talfahrt der Gefühle noch lange nicht zu Ende. Die Ungewissheit, ob und wie lange man auf die Behandlung anspricht, bleibt. Die Nebenwirkungen kommen. In dieser Zeit ist meines Erachtens jede Form der Unterstützung, die einen durch das veränderte Leben begleitet, hilfreich. Manchmal vielleicht sogar besser in Form einer App als in Form eines hilflosen Menschen.


Digitale Gesundheitslösungen wie Mika haben in klinischen Studien ihren Einfluss auf Therapieergebnisse nachweisen können und werden ihn weiter nachweisen. Damit sind sie als wichtiger Bestandteil in der Patientenversorgung akzeptiert. Mit Hilfe von Gesundheitsdaten entwickeln Start-Ups bundesweit digitale Helfer für Patienten. Lesen Sie dazu auch unseren Beitrag über die App Kaia2, die helfen will, chronische Rückenschmerzen zu lindern. Oder Kata, für Patienten mit pneumologischen Krankheiten.

1 Gründerszene

2 Kaia dein Begleiter / Kaia – ein Update

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Blutzucker Diagnostik – Man nehme ein Tattoo und eine App

Spannend, was die Wissenschaftler um Ali Yetisen der Technischen Universität München entwickelt haben: Tattoos, die eigentlich diagnostische Sensoren sind. Denn: ein Farbwechsel der Tätowierung zeigt Veränderungen des Blutzuckers, Leberproteins oder pH-Wertes an.

Ein Blutzucker Tattoo als schmückendes Warnzeichen?

Die Tätowierung erfolgt mit spezieller Indikatorlösung statt mit herkömmlicher Tätowiertinte. Diese Lösung beinhaltet Enzyme, die zum Beispiel auf Veränderungen des Blutzuckerwertes Blutzucker Diagnostik_HealthcareHeidi_02reagieren, indem sich ihre Farbe verändert. So wechselt das Blutzucker Tattoo seine Farbe beispielsweise von gelb nach dunkelgrün, wenn der Glukosewert steigt. Die mit der Smartphone-Kamera aufgenommenen Farbveränderungen verwandelt eine eigens entwickelte App dann in entsprechende Zahlenwerte.

Der Vorteil bei dieser Methode: Der Glukosewert wird über das Gewebe gemessen. Beim Tätowieren gelangt die Tätowierfarbe bekanntlich direkt in die Dermis, die unter anderem Nerven und Blutgefäße enthält. D. h. die Werte sollten zeitnah den Blutzuckerwert widerspiegeln. Nicht, wie z. B. bei Tränenflüssigkeit, mit einer Verzögerung von bis zu einer Stunde.

Getestet wurden die Tattoos bisher an Schweinehaut. Diese unterscheidet sich von Menschenhaut nur geringfügig in Struktur, Behaarung und Häufigkeit der Poren. Die Ergebnisse wurden im Sommer dieses Jahres im Fachmagazin Angewandte Chemie publiziert.Ob Tattoos tatsächlich zu nützlichen diagnostischen Kunstwerken werden können, müssen weitere Studien jedoch noch zeigen.

Mein Fazit

Tattoos für diagnostische und nicht für kosmetische Zwecke zu verwenden ist ein interessanter Ansatz. Aber es bleibt eben ein Tattoo, das ich vielleicht mit 40 Jahren nicht mehr haben möchte. Denn ich muss es ja auch an prominenter Stelle platzieren, damit ich es beobachten und ggf. schnell ein Bild machen und reagieren kann.

Pflaster, die die Glukosekonzentration mittels Sensoren über die Haut messen können. Digitale Kontaktlinsen, die den Blutzuckerwert über die Tränen des Trägers analysieren.1 Jetzt ein Tattoo. Fakt ist: Es gibt immer wieder Ansätze, den Blutzuckerwert unblutig – und damit schmerzfrei – zu messen. Einen Durchbruch gab es trotzdem noch nicht, da zu viele Fragen offen bleiben. Auch hier.

Zum Thema Tattoos und Langzeitdiagnostik empfehlen wir Ihnen auch unseren Blog-Beitrag „Tattoo-Elektroden zur medizinischen Langzeitdiagnostik“.


1 Kontaktlinse misst Blutzucker

2 Dermal Tattoo Biosensors for Colorimetric Metabolite Detection, Dr. Ali K. Yetisen et al., Angew. Chemie 2019, 131, 10616-10623

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Herzpflaster nach Herzinfarkt?

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind nach wie vor die führende Todesursache in Deutschland. Sie sind mit erheblichen Krankheitsfolgen verbunden und verursachen hohe Kosten. Männer sind häufiger von Herzinfarkt, Koronarer Herzerkrankung und Schlaganfall betroffen als Frauen (Quelle: RKI, Berlin).

Das Herz erholt sich nach einem Herzinfarkt nicht mehr voll umfänglich

Dank der guten Notfallversorgung überlebt die Mehrheit der Betroffenen einen Herzinfarkt. Jedoch: ganz erholen tut sich das Herz von diesem Ereignis nicht. Durch den Verschluss eines Herzkranzgefäßes kommt es zur Schädigung des nicht mehr durchbluteten Herzmuskelgewebes. Verletztes Gewebe bleibt grundsätzlich zurück und kann zu mehr oder minder schweren Folgeerkrankungen, wie Herzrhythmusstörungen oder Herzmuskelschwäche, führen. Je nach Umfang des geschädigten Gewebes kann die Herzwand reißen.

Herzpflaster soll die Lösung sein

Ein innovatives Herzpflaster aus künstlich gewonnenem Gewebe kann, so die Forscher des DZHK (Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung e.V.) die Lösung sein und die Herzfunktion nach einem Infarkt langfristig verbessern.

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Um den Herzmuskel zu reparieren, überbrücken die Forscher das beschädigte Gewebe mit sogenannten Herzpflastern. Sie werden aus kontraktionsfähigen Herzmuskelzellen zu einem spontan schlagenden Herzmuskelflicken im Labor vorgezüchtet. Diese, auch als „Engineered heart tissue“ (EHT) bezeichneten Gewebe, werden in einem chirurgischen Eingriff auf die Oberfläche des Herzens aufgebracht, wachsen dort an und bilden neues Herzgewebe.

Studie mit schwer kranken Herzpatienten für 2020 geplant

Das Aufbringen von Herzpflastern wurde bereits erfolgreich an Tieren getestet. Es ist, laut Professor Dr. med. Thomas Eschenhagen, Vorstandsvorsitzender des DZHK und Institutsdirektor am Zentrum für experimentelle Medizin des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf, zwar aufwendiger als die Zellinjektion, hat aber den Vorteil, dass keine Zellen abgeschwemmt werden und  keine Herzrhythmusstörungen auftreten. Ein weiterer  Vorteil ist, so Eschenhagen, dass sich die Kontraktionskraft des neuen Gewebes bereits vor der Implantation überprüfen lässt.

Erste Herzpflaster sollen bereits 2020 an Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz getestet werden.

Mein Fazit

Sicher bleiben noch einige Fragen offen, die in Studien geklärt werden müssen. So etwa die nach dem Langzeitverlauf eines derartigen Eingriffs oder inwieweit das Risiko besteht, dass das implantierte Gewebe abgestoßen wird. Statistisch gesehen sterben heute innerhalb von zwei Jahren nach einem Herzinfarkt 5-10% der Betroffenen (BDI). Ein Pflaster, das die Herzfunktion nach einem Infarkt langfristig verbessern kann, wäre also mehr als genial. Ein möglichst früher Start der Studien ist nur zu begrüßen.


Auch spannend: Herzklappen aus dem Drucker


Internisten im Netz

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Blind Date: Taktile Brustkrebs Früherkennung

Brustkrebs ist die häufigste Krebserkrankung bei Frauen. Über 70.000 Mal im Jahr wird die Diagnose Mammakarzinom gestellt, mehr als 17.000 Frauen sterben jährlich daran. Das Risiko steigt mit zunehmendem Alter, besonders ab dem 40./50. Lebensjahr. Rechtzeitig erkannt und behandelt, sind die meisten Brustkrebserkrankungen heilbar.1

Die Zahl der Sterbefälle sinkt seit Jahren, trotz steigender Anzahl Neuerkrankungen. Laut der Deutschen Krebsgesellschaft ist die Heilungsrate in den letzten 10 Jahren durch eine verbesserte Früherkennung, neue Therapiekonzepte und die interdisziplinäre Betreuung gestiegen.1

Die taktile Brustkrebs Vorsorge

Die Früherkennung ist der Dreh- und Angelpunkt für den Erfolg der Behandlung und damit für die Überlebenschance. Hier setzt die taktile Brustkrebs Vorsorge an, die ausschließlich in gynäkologischen Praxen bzw. Kliniken stattfindet. Die Medizinisch-Taktile Untersucherin ertastet detailliert, was von der Homogenität des normalen Brustgewebes abweicht. Alles wird genau dokumentiert, bei Auffälligkeiten an den Arzt/die Ärztin weiter geleitet.

Die Initiative „discovering hands“

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Brustkrebs Vorsorge: Taktile Brustuntersuchung
©discovering hands

Die taktile Brustkrebs Vorsorge ist ein Projekt der Initiative discovering hands, die durch den Duisburger Frauenarzt Dr. med. Frank Hoffmann ins Leben gerufen wurde. Sie nutzt den überlegenen Tastsinn blinder bzw. sehbehinderter Frauen.

In einer neunmonatigen Ausbildungsphase werden die Frauen zu Medizinisch-Taktilen Untersucherinnen (MTUs) ausgebildet. Zytologie, Histologie, Anatomie, Physiologie, Pathologie … . An die Theoriephase schließt sich ein Praktikum in gynäkologischen Kliniken und Praxen an.

Eine geschulte MTU kann Knoten von 6 bis 8 Millimeter Durchmesser finden! Zum Vergleich: Bei der Selbstuntersuchung können Frauen einen Knoten mit einem Durchmesser von ca. 2,5 Zentimeter ertasten, der Arzt i. d. R. 1 bis 2 Zentimeter.

Die Kosten sind überschaubar und werden insbesondere von den Betriebskrankenkassen übernommen. Unterstützt wird das Projekt unter anderen von Pink Ribbon Deutschland. Es wurde bereits mehrfach ausgezeichnet, so z. B. durch die Initiative „Deutschland – Land der Ideen“, einer Initiative der Bundesregierung und der deutschen Wirtschaft.

Die Effektivität der Methode wurde durch die Frauenklinik der Universität Erlangen erstmalig untersucht und die Ergebnisse kürzlich im Fachmagazin „BreastCare“ veröffentlicht.2

Mein Fazit

Krebsfrüherkennungsangebote sind in Deutschland nicht optimal. Das weiß ich aus eigener Erfahrung. Das Mammografie-Screening wird erst für Frauen ab 50 Jahren angeboten, eine präventive Mammografie ist vorher nicht vorgesehen. Die Brusttastuntersuchung wird von jedem Gynäkologen unterschiedlich durchgeführt. Gefühlt unter Zeitdruck.

Ich selbst habe aufgrund meiner familiären Situation eine hohe Wahrnehmung für das Thema und habe die Taktilographie selbst ausprobiert. Die MTU hat sie gewissenhaft durchgeführt, hat sich Zeit genommen und jeden Zentimeter der Brust sorgfältig abgetastet. Für mich persönlich ist es ein sehr beruhigendes Gefühl, dass sich jemand wirklich Zeit genommen hat, in Ruhe die Untersuchung durchzuführen. Ich verstehe, dass der Gynäkolge/die Gynäkologin diese Zeit nicht hat. Ich verstehe allerdings nicht, warum nicht mehr Praxen dieses Angebot ihren Patientinnen ermöglichen.

Die Untersuchung kostet 50€. Nicht viel Geld für mehr Chance auf Heilung durch frühes Erkennen. Discovering Hands Praxisfinder


Weitere Beiträge zur Frühdiagnostik:

Der intelligente BH

Muttermal-Tattoo zur Brustkrebsfrüherkennung

1 Deutsche Krebsgesellschaft

2 Diagnostic Accuracy of Breast Medical Tactile Examiners (MTEs): A Prospective Pilot Study

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Mit Künstlicher Intelligenz die Lebensdauer bestimmen?

Spooky… Die einen nennen es „die Lebenserwartung  bestimmen“, die Anderen „die Sterbewahrscheinlichkeit bestimmen“. Zwei Beiträge haben mich zeitnah erreicht, die im Grunde ähnlicher nicht sein könnten und die beide auf Künstlicher Intelligenz (KI) basieren. Der Erste bedient sich der Röntgenaufnahmen, der Zweite der Bluttests.

Röntgenaufnahmen zur Vorhersage der Sterbewahrscheinlichkeit

Eine Studie der Harvard University und der Hochschule Stralsund bestätigt, dass die individuelle Lebensdauer mithilfe KI bestimmbar ist. Dazu haben die Forscher untersucht, ob sich vorhandene Röntgenaufnahmen auch für die Vorhersage der Langzeit-Sterblichkeit nutzen lassen.1

KI_HealthcareHeidi_Thorax_163715Ein künstliches neuronales Netzwerk2 wertet dabei eigenständig die Bilddaten der Röntgenaufnahmen aus und bestimmt die Wahrscheinlichkeit zu sterben. Insgesamt wurden in der Forschungsarbeit über 55.000 Röntgen-Thoraxaufnahmen aus zwei großen, randomisierten klinischen Studien ausgewertet. Davon wurden ca. 41.000 Aufnahmen für die Entwicklung des Algorithmus verwendet. Die restlichen Bilder dienten der Validierung. Der finale Algorithmus wurde anschließend dazu genutzt, Risikoklassen zu bestimmen. Er arbeitet ausschließlich auf Grundlage der Bilddaten und bestimmt in weniger als einer halben Sekunde die Klassifizierung des Sterberisikos. Damit ließen sich Informationen über die Lebensdauer, respektive Gesundheit, aus medizinischen Routineaufnahmen extrahieren.

In Stralsund ist man sich sicher, „dass das Wissen über das individualisierte Sterberisiko dazu genutzt werden kann, informierte Entscheidungen über Präventionsmaßnahmen wie z.B. Lungenkrebs-Screenings zu treffen“ (Prof. Dr. Thomas Mayrhofer, Hochschule Stralsund).

Der Bluttest zur Vorhersage der LebenserwartungKI_HealthcareHeidi_Labor_1336664

Niederländische Wissenschaftler haben gemeinsam mit dem Kölner Max-Planck-Institut für die Biologie des Alterns einen einfachen und preisgünstigen Bluttest entwickelt, der insbesondere bei älteren Menschen und schwer kranken Menschen eine gute Prognose der Lebenserwartung liefert. Der Test könnte – zumindest statistisch – den Lebenszeitraum eingrenzen.

Anhand von Biomarkern im Blut wollen die Wissenschaftler eine Aussage über die Sterbe-Wahrscheinlichkeit für die nächsten fünf bis zehn Jahre treffen können. Der Test soll in (naher oder weiter?) Zukunft zur Routine im klinischen Alltag werden.

In der aktuellen Studie, die in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ im August 2019 veröffentlicht wurde3, wurde bei einer Gruppe von 44.168 Probanden die Restlebenszeit mithilfe der Konzentration von 14 Biomarkern im Blut bestimmt (z.B. Eiweiße, Fette, Entzündungsparameter, etc.). Das daraus entwickelte Profil lässt sich laut den Forschern auf Frauen und Männer aller Altersgruppen anwenden. Der entwickelte Wert könnte zukünftig mit in die Entscheidung einfließen, bei wem sich eine bestimmte Therapie noch lohnt – oder eben nicht. Weitere Forschungen sind bis dahin jedoch noch notwendig, um die biologische Funktion der 14 Marker zu validieren.

 

Quelle: WELT

Mein Fazit 

Bereits heute sind Ärzte mit der fachlichen und ethischen Aufgabe konfrontiert, bei der Entscheidung für oder gegen eine bestimmte Therapie auch den allgemeinen Gesundheitszustand des Patienten zu berücksichtigen. Teilweise gibt es sogar im Gesundheitssystem klare Vorgaben, bestimmte Maßnahmen oberhalb einer bestimmten Altersgrenze nicht mehr auf Kosten der Kassen durchzuführen.

Vermutlich kann es medizinisch betrachtet auch sinnvoll sein, die Lebenserwartung zu bestimmen. Zum Beispiel, wenn es darum geht, ob einem Menschen eine Therapie noch zugemutet werden kann oder ob eine palliative Behandlung sinnvoller ist. Dass jedoch ein automatisch ermittelter Score-Wert aus einem Bluttest oder aus Röntgenaufnahmen dies festlegt, ein Algorithmus über Therapien (mit)entscheidet? Persönlich finde ich das ethisch kritisch und wirklich „spooky“.

 

1 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6646994/

2 Künstliche neuronale Netze, sind Netze aus künstlichen Neuronen. Sie sind Forschungsgegenstand der Neuroinformatik.

3 https://www.nature.com/articles/s41467-019-11311-9

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Smartes Insulin

Ein US-Forscherteam der University of California (UCLA) arbeitet zurzeit an der Entwicklung eines „smarten“ Insulin, das Unterzuckerungen (Hypoglykämien) vermeiden soll.

Das Prinzip: das smarte Insulin lässt zu, dass Glukose in die Zelle gelangt und verhindert, dass bei normalen Blutzuckerwerten zu viel Glukose in die Zelle gelangt. Damit hält es den Glukosespiegel im Blut auf einem normalen Niveau und reduziert das Risiko einer Hypoglykämie.

Erste Studienergebnisse wurden im Mai 2019 im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht*.

Wie wirkt Insulin?

Insulin ist ein lebensnotwendiges Hormon, das bei Stoffwechsel gesunden Menschen in der Bauchspeicheldrüse gebildet wird. Es ist an der Regulation des Stoffwechsels, insbesondere dem Kohlenhydrat-Stoffwechsel, beteiligt. Insulin schleust Glukose aus dem Blut in die Zellen und senkt so den Blutzuckerspiegel nach Nahrungsaufnahme. Dockt Insulin an der Zelle an, aktiviert es ein Protein im Inneren der Zelle. Dieses Protein, der sog. Glukose-Transporter, gelangt dadurch an die Oberfläche der Zelle, nimmt die Glukose aus dem Blut auf und transportiert sie in die Zelle hinein.

Ist der Mechanismus gestört, wie z. B. bei einem Typ-1-Diabetes, muss das Insulin von außen zugeführt werden, um schwere Stoffwechselentgleisungen zu vermeiden. Auch bei einem Typ-2-Diabetes, wird häufig – irgendwann – eine Insulintherapie notwendig.

Risiken einer Insulintherapie

Insulin ist im Allgemeinen gut verträglich. Eine ernsthafte Gefährdung liegt im Grunde hauptsächlich durch Unterzuckerungen vor, die durch eine zu hoch berechnete Insulindosis ausgelöst werden. Denn dadurch wird zu viel Insulin in den Körper injiziert, in der Folge zu viel Glukose aus dem Blut entzogen und damit eine – unter Umständen lebensbedrohende – Unterzuckerung ausgelöst. Dabei ist bei der Bestimmung der erforderlichen Dosis nicht nur die aufgenommene Nahrung maßgeblich, sondern müssen z. B. auch Krankheiten, Medikamente, schwere körperliche Arbeit, Sport oder Alkoholkonsum berücksichtigt werden.

i-Insulin – Smartes Insulin

Genau bei diesen Unterzuckerungen setzt das smarte Insulin an. Diesem wird ein zusätzliches Molekül, ein sogenannter Glukose-Transporter-Inhibitor, hinzugefügt. Dieser soll Unterzuckerungen verhindern, in dem er chemisch das Glukose-Transportermolekül, welches die Glukose aus dem Blut aufnimmt und in die Zelle transportiert, blockiert. Die Blockierung geschieht abhängig davon, wie viele Inhibitor- und Glukosemoleküle vorhanden sind. Als Teil eines dynamischen, sich selbst regulierenden Prozesses, sorgt das smarte Insulin so für eine ausgewogene Glukoseregulation – ohne Unterzuckerungen. Soll heißen: es lässt zu, dass Glukose in die Zelle gelangt, verhindert aber, dass bei normalen Blutzuckerwerten zu viel

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Blutzellen mit i-Insulin, mit einem rot fluoreszierenden Farbstoff markiert ©UCLA, Zhen Gu Lab

hineingelangt. Damit hält es den Glukosespiegel im Blut auf einem normalen Niveau und reduziert das Risiko einer Hypoglykämie.

Im Tiermodell (Mäuse mit Typ-1-Diabetes) wurde das smarte Insulin bereits erfolgreich getestet. Nun soll es noch weiter im Tierversuch evaluiert werden, ehe man zu klinischen Studien an menschlichen Probanden übergeht.

Professor Dr. John Buse, Direktor des Diabetes Care Center an der University of North Carolina School of Medicine, Chapel Hill/USA, bezeichnet das i-Insulin als “einer der aufregendsten Fortschritte in der Diabetesversorgung“. Dem hat die Autorin nur eines hinzuzufügen: Die Frage nach dem „Wie erkennt der Glukose-Transporter-Inhibitor, dass es ab einem gewissen Zeitpunkt keine Glucose mehr transportieren darf? Wie erfolgt die Dissoziation des Zusammenspiels zwischen Insulin und Glukose-Transporter? Kurzum: wie wird die Glukose-Transporteraktivität unterdrückt erfolgreich unterdrückt?“

Seit langem forschen Wissenschaftler rund um die Möglichkeiten der Insulin-Therapie. Bei allen Versuchen bleiben Fragen über Fragen, die in weiteren Studien geklärt werden müssen.

Insulin schlucken statt spritzen?

Künstliche Pankreas

Pressemitteilung UCLA, Mai 2019

*https://www.pnas.org/content/116/22/10744

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Unendlich mobil – Ultraschall zum mitnehmen

Über das erste Mini-Ultraschall-Gerät Butterfly IQ hatte mein Mit-Blogger Julian vor etwas mehr als einem Jahr hier auf HealthcareHeidi bereits berichtet1. Sein Fazit damals: Eine clevere Idee, die sich unter Real-World-Bedingungen noch beweisen muss.

Das Butterfly IQ hat sich inzwischen mehrfach bewiesen. Im Einsatz unter extremen Bedingungen auf dem afrikanischen Kontinent. Dort bringt der tragbare Ultraschall-Scanner in Verbindung mit einem Smartphone medizinische Bildgebung zum ersten Mal in die Dörfer.

Globale Medizin für die ärmsten Länder der Welt

Diagnostische Bildgebung ist sehr teuer, schwer zu transportieren und erfordert eine zuverlässige Energiequelle. Für kleine, unterversorgte Dörfer in Entwicklungsländern ist somit der Zugang zu lebensrettenden Diagnosetools schwierig. Butterfly IQ hat die Technologie so verkleinert, dass sie mit einem Mobiltelefon genutzt werden kann. Was die Bereitstellung für Kranke in entfernten Regionen Afrikas, Asiens und Lateinamerikas erheblich vereinfacht. Wo das nächste Röntgengerät möglicherweise Stunden entfernt ist. Von einem CT- und MRI-Scanner gar nicht zu reden.

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©Butterfly iQ

Ultraschall auf dem Chip

Ultraschallgeräte können, je nach Komplexität, zwischen 10.000 und 200.000 US-Dollar pro Gerät kosten. Das Ultraschallgerät von Butterfly iQ kostet knapp 2.000 US-Dollar. Plus eine monatliche Gebühr für die App, mit der die Bilder mithilfe von künstlicher Intelligenz interpretiert werden.

Statt Quarzkristallen, die in herkömmlichen Ultraschall-Geräten verwendet werden, verwendet Butterfly IQ Mikrochips. Das Gerät selbst ist etwa so groß wie ein Elektrorasierer und Batterie betrieben. Ein Gerät, das also in die Jackentasche passt und so tragbar ist, wie ein Stethoskop.

Der Schmetterling kann Leben retten

Die Symptome: anhaltender Husten, geschwollene Lymphknoten, müde. Die Diagnose: Tuberkulose, Malaria, HIV? Oder doch eine Lungenentzündung? Eine konkrete Diagnose war bisher nicht möglich, Leben rettende Maßnahmen damit schwierig. Der Ultraschall-Scan auf dem Smartphone zeigt nun eindeutig: Wasser in der Lunge. Die Diagnose kann also gesichert werden – Lungenentzündung im Frühstadium; eine entsprechende Therapie kann eingeleitet werden.

13 Ultraschall-Geräte hat das Unternehmen an medizinische Wohltätigkeitsverbände in den ärmsten Ländern der Welt gespendet. Sieben davon in Afrika. Zurzeit werden die Scanner primär zur Diagnose von Lungenentzündung eingesetzt. Der häufigsten Todesursache bei Kindern in armen Ländern, weil häufig fehldiagnostiziert.

Ultraschall Diagnostik-HealthcareHeidi-03
©Butterfly IQ

Butterfly IQ wurde in der Kategorie Gesundheit mit dem World Changing Ideas Award 20192 und dem SXSW Interactive Innovation Award3 ausgezeichnet. Unternehmen wie Fidelity und Fosun Pharma, die Bill & Melinda Gates Foundation sowie der Gründer von York Capital Management, Jamie Dinan, unterstützten die Entwicklung in 2018 mit Spenden in Höhe von 250 Millionen US-Dollar.

Mein Fazit

Kurz: Nicht nur clever. Genial! Und bezahlbar. Meines Erachtens auch für private medizinische Hilfsorganisationen wie Ärzte ohne Grenzen oder das Internationale Rote Kreuz. Ab Sommer ist der Scanner wohl auch außerhalb der USA erhältlich.

Hinter diesem Link findet ihr noch einen schönen Beitrag aus der New York Times.


1 http://www.healthcareheidi.de/2018/02/27/ultraschall-to-go/

2 https://www.fastcompany.com/90329244/world-changing-ideas-2019-all-the-winners-finalists-and-honorable-mentions

3 https://www.sxsw.com/news/2019/announcing-the-2019-winners-of-the-interactive-innovation-awards/

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