Sanascope – ein intelligentes Stethoskop

Das Abhören der Herz- und Lungentöne mittels Stethoskop gehört zu den Standarduntersuchungen beim Arztbesuch. Das elektronische Stethoskop Sanascope möchte künftig medizinischen Laien ermöglichen, sich zu Hause ein Bild vom Gesundheitszustand zu machen, um abzuwägen, ob ein Arztbesuch notwendig ist.

Was ist Sanascope?

Sanascope ist ein elektronisches Stethoskop. Es wird an ein Smartphone angeschlossen und ermöglicht dabei eine hochqualitative Aufnahme der Herztöne- und Lungengeräusche.

Elektronisches Stethoskop Sanascope
Sanascope, das intelligente E-Stethoskop © 2019 Gesundheitssicherheit für Sie und Ihre Familie

Die Bedienung ist denkbar einfach. Die zugehörige App zeigt nämlich ganz genau an, an welchen Stellen auf dem Brustkorb das Stethoskop positioniert werden muss. Mithilfe von künstlicher Intelligenz erkennt und klassifiziert die Analyse App krankhafte Geräusche mit dem Smartphone. Erkennt es ein verdächtiges Geräusch, gibt es eine Empfehlung aus, wie dringend ein Arztbesuch ist. So kann sich jeder bequem von zu Hause ein Bild vom eigenen Gesundheitszustand zu machen.

Screenshot der Analyse App zeigt die Aufsatzpunkte des elektronischen Stethoskops Sanascope zum Abhören der Herztöne
Die App zeigt die Position zum Abhören der Herztöne© 2019 Gesundheitssicherheit für Sie und Ihre Familie
Screenshot der Analyse App zeigt die Aufsatzpunkte des elektronischen Stethoskops Sanascope zum Abhören der Lungengeräusche
Die App zeigt die Position zum Abhören der Lungengeräusche © 2019 Gesundheitssicherheit für Sie und Ihre Familie

Wie zuverlässig ist Sanascope?

Diese Frage können wir aktuell noch nicht beantworten, da wir hierzu noch keine Auskünfte vom Entwickler erhalten haben. Aber aktuell befindet sich das E-Stethoskop eh noch in der Entwicklung. Geplant ist aber, dass es in naher Zukunft auf den Markt kommt. Dann soll es in  Apotheken für ca. 50 Euro erhältlich sein. Die zugehörige Analyse-App soll es kostenlos dazu geben.

The story behind

Lukas Weick, Assistenzarzt der Inneren Medizin, Mitgründer von Sanascope und medizinischer Leiter des Projekts hat uns seine ganz persönliche Geschichte verraten, die ihn auf die eines intelligenten Stethoskops für den Hausgebrauch brachte.

„Begonnen hat das Projekt damit, dass ich selbst eine Lungenentzündung hatte und diese leider mehrfach übersehen wurde. Da ich deswegen die richtige Therapie erst einige Tage später erhielt, war der Verlauf viel schwerwiegender als nötig. Ich erkannte, dass Auskultation nur etwas für erfahrene Ärzte ist, aber dass deswegen viele wichtige Hinweise zuhause übersehen wurden. Im Krankenbett baute ich mir eine eigenes elektronisches Stethoskop und begann meine Auskultation aufzuzeichnen. Ich wusste, dass künstliche Intelligenz sehr gute Ergebnisse in der Mustererkennung hatte und ich erkannte das Potenzial. Auf einem Start-Up-Event traf ich dann meine Informatiker-Kollegen und wir begannen gemeinsam die Auskultation zu demokratisieren um sie für alle und überall möglich zu machen.“

Mein Fazit

Die Anzahl chronisch kranker Menschen steigt kontinuierlich. In Anbetracht der Tatsache, dass es gerade in ländlichen Regionen immer weniger Ärzte gibt, sind derartige Lösungen wirklich wichtig. Man denke bspw. an Menschen mit COPD. Bei Ihnen ist es höchst relevant, Exazerbationen zu verhindern, weil sie den Krankheitsverlauf massiv verschlechtern. Um eine respiratorische Verschlechterung frühzeitig zu erkennen, könnte Sanascope eine ausgesprochen hilfreiche Lösung sein. Wir drücken dem Projekt die Daumen und sind gespannt auf die weitere Entwicklung.

Übrigens habe ich erst kürzlich einen Beitrag über ein intelligentes T-Shirt, das GastroDigitalShirt, geschrieben, mit dem man Geräusche im Bauch abhören kann.

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GastroDigitalShirt – ein T-Shirt hört Bauchgeräusche

Geräusche im Bauchraum können Hinweise auf bestimmte Erkrankungen geben. Bislang machen Ärzte mit einem Stethoskop und Ihren Ohren den „Soundcheck“. Ein speziell entwickeltes T-Shirt, das GastroDigitalShirt, soll künftig über einen längeren Zeitraum mittels Sensoren Geräusche erfassen und kategorisieren können.

Hintergrund

Das Abhören des Bauchraums mit dem Stethoskop, ist eine wichtige Untersuchungsmethode in der Gastroenterologie. Ärzte nennen das abdominelle Auskultation. Man unterscheidet verstärkte, klingende und verstummte Darmgeräusche. Es gibt auch so genannte Strömungsgeräusche. Ein lautes Zischen kann bespielsweise bei einer Verengung der Bauchschlagader zu hören sein. So kann man anhand von Darm- und Gefäßgeräuschen pathologische Veränderungen im Bauchraum aufspüren.

Die Idee zum GastroDigitalShirt

Das Problem bei der klassischen Methode mittels Stethoskop: Sie liefert immer nur eine Momentaufnahme. Das war der Anlass für Ärzte des Universitätsklinikums Erlangen gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Digital Health der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ein mit Sensoren bestücktes T-Shirt zu entwickeln. Ein T-Shirt, das Bauchgeräusche über einen Zeitraum von mehreren Tagen bis Wochen kontinuierlich erfassen kann. Das GastroDigitalShirt ist auf der Bauchseite mit sechs bis acht digitalen Mini-Mikrofonen ausgestattet, die die Geräusche aufnehmen. Auf Basis von Algorithmen können die so aufgenommen Geräusche kategorisiert und auffällige Bauchgeräusche isoliert werden.

Das Ziel der Wissenschaftler mit dem GastroDigitalShirt

Die akustischen Daten werden zunächst über einen längeren Zeitraum gesammelt. In Kombination mit klinischen Parametern können sie ein besseres Verständnis für die Entstehung von Magen-Darm-Erkrankungen liefern. Risikofaktoren und Lebensstilaspekte spielen ebenfalls mit rein.

Derzeit werden Prototypen der alltagstauglichen und waschbaren T-Shirts an Patienten mit Darmerkrankungen und gesunden Probanden getestet.

Mein Fazit

Eine ausgezeichnete Idee! Und das findet auch die Deutsche Gesellschaft für Gastroenterologie, Verdauungs- und Stoffwechselkrankheiten (DGVS), die das GastroDigitalShirt mit dem Innovationspreis „Digitale Gastroenterologie“ gewürdigt hat. Dieser Preis wurde in diesem Jahr zum ersten Mal vergeben. Die DGVS möchte damit die Entwicklung digitaler Innovationen in ihrem Fachbereich fördern.

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Rescue Aid gegen Scheu vor Herzdruckmassage

Stell dir vor, du liegst mit einem Kreislaufstillstand bewusstlos am Boden und keiner hilft dir. Dabei zählt jetzt jede Minute. Aber aus Angst, etwas falsch zu machen, unternehmen viele Menschen einfach nichts. Eine neu entwickelte, mit Sensoren ausgestattete Trainingsmatte namens Rescue Aid soll unausgebildeten Ersthelfern die Durchführung der Herzdruckmassage als lebensrettende Maßnahme künftig erleichtern. Ein akuter Kreislaufstillstand ist ein echtes Schreckensszenario. Denn etwa 10.000 Menschen sterben in Deutschland jährlich in Folge eines Herz-Kreislaufversagens. Und das, obwohl sie mit entsprechenden Sofortmaßnahmen gerettet werden könnten! Das Problem ist, dass viele Menschen schlichtweg Angst haben, Fehler zu machen. Oder sie wollen helfen, üben aber die potenziell lebensrettende Herzdruckmassage nicht richtig aus.

Eine neue Erfindung könnte Ersthelfern künftig die Scheu vor der Rettungsmaßnahme nehmen: Rescue Aid.

Ein Fraunhofer-Forscherteam hat das smarte Erste-Hilfe-Tool mit integrierter Sensorik gemeinsam mit Studierenden der Hochschule für angewandte Wissenschaften in München entwickelt.

So funktioniert Rescue Aid

Rescue Aid ist eine smarte Matte, die dem menschlichen Torso nachempfunden ist, und die man auf den Oberkörper der bewusstlosen Person auflegt. Smart wir die Reanimationsmatte durch integrierte, sternförmig angebrachte Verformungssensoren aus Silikon, die  die Drucktiefe messen. Durch den Druck der Hand verformen sich die Sensoren, diese registrieren den Verlauf des Druckvorgangs. Die Sensoren sind per Kabel mit einer Elektronik und LEDs verbunden, die sich in einem Kästchen am oberen Mattenrand befinden und durch einen Lichtcode anzeigen, ob ausreichend gedrückt wird. Dies ist der Fall, wenn die grünen LEDs aufleuchten. Je stärker der Druck ausfällt, desto mehr Lampen leuchten auf. Verschiedene rote LEDs signalisieren, dass der Druck zu stark war. Die Elektronik steuert die LEDs. So kann der Helfer die Drucktiefe seiner Hände permanent überprüfen und gegebenenfalls korrigieren. Ein akustisches Signal gibt zudem den Rhythmus der Kompression vor. Der Tongenerator befindet sich ebenfalls in dem Kästchen.

In Tests mit einer Puppe, die man für Wiederbelebungstrainings verwendet, zeigte sich, Rescue Aid funktioniert. Die Matte liegt derzeit noch als Demonstrator vor. Sie soll aber optimiert und an unterschiedliche Personengrößen angepasst werden.

Welchen Nutzen bietet Rescue Aid?

  1. Kein direkter Körperkontakt erfoderlich. Man legt die Matte einfach auf den Oberkörper der bewusstlosen Person auf. Das kann eine mögliche Berührungsangst des Helfers mindern.
  2. Kaum Verletzungsgefahr für die Helfenden. Die Sensoren bestehen aus einer weichen Folie und können daher keine Verletzungen auslösen – ein Vorteil gegenüber den wenigen am Markt verfügbaren Produkten, die starr sind und bei der Reanimation Schmerzen in den Handballen verursachen.
  3. Kostengünstige Herstellung. Aufgrund des technologischen Ansatzes und der einfachen Elektronik lässt sich die Reanimationsmatte kostengünstig fertigen.

„Wir können uns gut vorstellen, dass Rescue Aid künftig fester Bestandteil eines Erste-Hilfe-Sets ist“, sagt Dr. Holger Böse, wissenschaftlich-technischer Leiter des Center Smart Materials am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg.

Mein Fazit

Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass es doch einige Überwindung kostet einen fremden Menschen bei einer Herzdruckmassage so zu berühren, dass es zielführend ist, weil man fester drücken muss, als man denkt. Der schmale Grad zwischen retten und Rippen brechen ist schwer einzuschätzen, vor allem wenn so etwas nur (hoffentlich) in seltenen Außnahmesituationen vorkommt. Rescue Aid ist eine innovative Lösung, Menschen die Durchführung der Herzdruckmassage wesentlich zu erleichtern. Momentan kennen wir noch keinen Preis. Aber wenn die Matte bezahlbar ist, dann sollte sie wirklich integraler Bestandteil aller Erste-Hilfe-Sets sein und ich hoffe, dass dann weniger Menschen „Angst“ vor Reanimationen haben.

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Δelta diagnostiziert Demenz mit KI

Die klassische neuropsychologische Testung erfordert umständliches Nachschlagen in Testmanualen und langwierige Dokumentationsprozesse. Eine App namens ∆elta – entwickelt von ki elements – digitalisiert neuropsychologische Testverfahren mithilfe künstlicher Intelligenz und will so den Prozess von Verdacht bis zur Diagnose einer Erkrankung im klinischen Alltag beschleunigen.

Hintergrund

Alzheimer verursacht in Europa jährlich Kosten von etwa 800 Milliarden Euro und ist damit eine der größten medizinischen und sozialen Herausforderungen unserer Zeit.

Aktuell kann man Alzheimer noch nicht heilen. Der Krankheitsverlauf kann allerdings verzögert werden. Vorausgesetzt, die Diagnosestellung der Erkrankung erfolgt möglichst frühzeitig und eine entsprechende Behandlung beginnt.

Die Idee

Das Unternehmen ki elements, ein Spin-off des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz, hat eine iPad-App entwickelt, die Mediziner bei der Früherkennung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer unterstützen soll.

So funktioniert Δelta

Zur Datenerhebung zeichnen Ärzte oder Neuropsychologen die Patientengespräche einfach mit Delta (Δelta) auf. Die Eingabe der Daten kann über Sprache, Stift und Touch erfolgen.

© ki elements UG

KI-Werkzeuge sorgen für die Verarbeitung der Daten. Die Auswertung übernimmt eine multilinguale Sprachanalyse, die jederzeit manuell bearbeitet werden kann. So behält der Untersucher jederzeit die Kontrolle über den diagnostischen Prozess.

Auf Knopfdruck kompiliert die App die Testauswertungen in einen digitalen Bericht, der nach den Vorgaben der jeweiligen Klinik formatiert ist.

Screenshot der App
Screenshot der App © ki elements UG

ki elements hat schon eine ganze Reihe klassischer neuropsychologischer Testverfahren, die etabliert und wissenschaftlich validiert sind, in ∆elta implementiert. Künftig sollen weitere Tests folgen. ∆elta behält so die bewiesenen Grundsätze und validen Auswertungsverfahren herkömmlicher Testverfahren bei, ergänzt diese aber um digitale Aspekte.

© ki elements UG

Der Vorteil von ∆elta

Ein mit ∆elta durchgeführter neurokognitiver Test ist komplett aufgezeichnet und sicher gespeichert. Für sprach-basierte Verfahren speichert die App die originale Sprachaufnahme. Für stift-basierte Verfahren wird der kompletter Zeichenprozess mit einem digitalen Stift aufgenommen. Dies ermöglicht es die Performanz eines Patienten mit einem Kollegen zu besprechen und vermeidet Auswertungsfehler auf Grund von Zeitdruck.

Insgesamt betrachtet vereinfacht ∆elta den Untersuchungsablauf, reduziert die Dokumentationsarbeit und spart so Ärzten und Neuropsychologen wertvolle Zeit.

© ki elements UG

Und sonst?

∆elta gehört zu den zehn Projekten, die die Bundesregierung und der Bundesverband der Deutschen Industrie aktuell im Rahmen der gemeinsamen Standortinitiative „Deutschland – Land der Ideen“ von  als „Ausgezeichneten Orte“ prämiert haben. Zu diesem Erfolg gratulieren wir recht herzlich!!

Foto von der Preisverleihung
Prof. Dr Dieter Kempf, Julia Masloh (ki elements), Hubertus Heil, Dr. Duy Truong (ki elements), Nicklas Linz (ki elements), Karl von Rohr (v.l.n.r. ) © ki elements UG

Ebenfalls interessant im Zusammenhang mit dem Thema „Alzheimer-Früherkennung“ ist dieser Beitrag meiner Mit-Bloggerin Elke.

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SHITSHOW macht mit Moodsuits Depression erlebbar

„Jetzt reiß dich doch einfach mal zusammen, dann schaffst du das schon.“ Derartige Ratschläge bekommen Menschen mit Depression leider immer wieder zu hören. Der Grund: Wer noch nie eine Depression hatte, kann sich nun mal nicht vorstellen, wie es sich anfühlt, wenn man morgens einfach nicht aufstehen kann. Deswegen verstehen sie auch nicht, wie quälend und lähmend die Erkrankung sein kann. Drei Stipendiatinnen des Creative Prototyping Stipendiums der Universität der Künste in Berlin haben mit der SHITSHOW Gefühle mit Gefühls-Simulatoren körperlich erfahrbar gemacht. 

Depressionen und auch Angststörungen finden nicht einfach nur als unangenehme Gedanken im Kopf statt. Sie sind auch körperlich spürbar. Ärzte sprechen hier von leibnahen Symptomen. Aber wie beschreibt man seinen Kindern, seinem Partner, wie es sich körperlich anfühlt, wenn man sich psychisch nicht gut fühlt? Diese Empfindung für alle erlebbar zu machen ist die Idee hinter THE SHITSHOW.

Was genau ist die SHITSHOW?

Die SHITSHOW hat auch den Untertitel „A SHOW ABOUT SHITTY FEELINGS“. Es handelt sich dabei um eine mobile, interaktive Ausstellung, die ausgewählte psychosomatische Symptome, die mit einer Depression oder Angststörung einher gehen können, mittels Emotions-Simulatoren, den so genannten Moodsuits, auf körperlicher Ebene nachvollziehbar macht.

Damit ist die Shitshow auch ein psychoedukatives Präventionsformat, das zum Austausch rund um das immer noch stark tabuisierte Thema Depression und Angststörung anregen will.

Panels mit Postern zur Ausstellung SHTSHOW
Ausstellung SHITSHOW © Marie Jacob

Von Nele Groeger erfahre ich noch:

„Die SHITSHOW ist aus einer persönlichen Motivation heraus entstanden. Johanna hat Erfahrungen mit Angststörungen, ich habe Erfahrungen mit Depressionen und Luisa hat Erfahrungen mit uns beiden. In unserer Freundschaft kam es immer wieder zu Schwierigkeiten, wenn es darum ging, dem jeweils anderen zu erklären, wie sich diese Erkrankungen wirklich anfühlen können. Die Ausstellung und die MOODSUITS sollen Betroffenen und ihrem sozialen Umfeld dabei helfen, gegenseitiges Verständnis zu entwickeln. Sie können in der Psychoedukation von Angehörigen, in der Sensibilisierung von angehenden Ärzten, Therapeuten oder Pflegekräften eingesetzt werden. Außerdem planen wir eine bundesweite Tour an Schulen und Universitäten.“

Foto von Johanna Dreyer, Nele Groeger und Luisa Weyrich
Nele Groeger, Johanna Dreyer und Luisa Weyrich (v.l.n.r.) © Marie Jacob

Welche Moodsuits gibt es bei der SHITSHOW?

Aktuell gibt es 4 Moodsuits:

DIE GLOCKE

Moodsuit "DIE GLOCKE"
Moodsuit „DIE GLOCKE“ © Marie Jacob

Dieser Moodsuit erinnert mich spontan an „Darth Vader“. Er simuliert das Gefühl der Isolation. Mit dem Teil auf dem Kopf sieht und hört man nicht richtig, es fühlt sich alles dumpf an und man ist abgetrennt von der Welt. Das Gefühl der depressiven Abgeschiedenheit ist etwas ganz Typisches, was Patienten in einer depressiven Episode erleben.

DER BEUGER

Moodsuit "DER BEUGER"
Moodsuit „DER BEUGER“ © Marie Jacob

Dieser Moodsuit drückt einen im wahrstem Sinne des Wortes nieder. Mit ihm auf dem Rücken ist es quasi unmöglich, sich aufzurichten. Die Niedergedrücktheit verbunden mit einer unermesslichen Kraftlosigkeit ist ebenfalls eine Empfindung, die man von depressiven Menschen immer wieder hört.

DAS CAPE

Moodsuit "DAS CAPE"
Moodsuit „DAS CAPE“ © Marie Jacob

Auch ganz typisch für eine Depression ist ein Schweregefühl, das jede Bewegung zu einem enormen Kraftakt werden lässt. Betroffene beschreiben es oft so, dass sie es kaum schaffen, einen Fuß vor den anderen zu setzen. Das Cape ist eine direkte Umsetzung dieses Gefühls in Form eines schweren Umhangs, der die Schultern nach unten drückt. So werden selbst die einfachsten kleine Tätigkeiten auf einmal sehr mühsam.

DER WÜRGER

Moodsuit "DER WÜRGER"
Moodsuit „DER WÜRGER“ © Marie Jacob

Das Gefühl vom berühmten „Kloß im Hals“ kennen vermutlich einige Menschen aus Situationen, in denen sie sehr aufgeregt oder traurig waren. Menschen mit einer Angststörung haben dieses äußerst unangenehme Enge- und Fremdkörpergefühl im Hals praktisch ständig. Dieser Moodsuit legt sich wie eine schwere Kette um den Hals, um das Gefühl zu simulieren.

Was die Ausstellung sonst noch bietet erfährst du in diesem Video:

Fazit:

In meinem Studium sind mir Alterssimulationsanzüge, mit denen man es jüngeren Menschen ermöglicht, in die Erfahrungswelt älterer Menschen einzutauchen, begegnet. Aber die Moodsuits waren mir neu.

Unsere Ärztin Heidi Funk hat vor ihrer Zeit in der Agentur selbst viele Patienten mit Depressionen und Angststörungen behandelt. Von ihr erfahre ich: „Oft habe ich von meinen Patienten gehört, dass sie die Schwere so intensiv an ihrem Körper spürten, dass sie sie am liebsten packen und aus ihrem Körper herausreißen wollten.“ Das verdeutlicht die massiv belastenden physischen Beschwerden, die mit einer Depression einhergehen. „Mit den Moodsuits“, so Heidi weiter, „kann man sich der Schwere schnell wieder entledigen. Der Mensch in einer depressiven Episode aber kann das leider nicht. Daher ist die Shitshow ein ganz wertvolles Projekt, um Depressionen für Nicht-Betroffene erlebbar zu machen und die Diskussion darüber anzustoßen. Derartige Projekte tragen für ein besseres Verständnis im Umfeld der Erkrankten und am Ende auch zur Destigmatisierung von Depressionen und Angststörungen bei.“

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Schwamm saugt Zytostatika aus Blut

Eine Therapie mit Zytostatika soll Krebszellen abtöten. Leider werden bei so einer „Chemo“ aber immer auch gesunde Zellen geschädigt. Ein winzig kleiner Schwamm soll Zytostatika aus dem Blut von Krebspatienten filtern und so die Nebenwirkungen reduzieren.

Die Idee der Forscher zu diesem Schwamm ist so einfach wie genial.

Über ein Blutgefäß fließt das Zytostatikum zum Tumor, wo es seine Wirkung entfalten kann. Was der Tumor nicht aufnimmt, fließt über ein anderes Gefäß aus dem Tumor wieder raus in die Blutbahn. Hier platziert kann nun ein kleiner Schwamm das nicht mehr benötigte Medikament aufsaugen und so aus dem Blut herausfiltern. Weniger Zytostatikum im Blut des Menschen ist gleichbedeutend mit weniger Nebenwirkungen für den Organsimus, so die Annahme der Forscher.

Dieser Schwamm ist ein Medizinprodukt, das aus dem 3-D-Drucker kommt. Es enthält ein nanostrukturiertes, schwammartiges Polymer, das spezifisch das Zytostatikum Doxorubicin aufsaugen kann. Blutzellen können den Filter problemlos passieren.

Erste Ergebnisse

Bislang fanden Test mit dem Schwamm nur bei Tieren statt. Die Ergebisse wurden gerade in ASC Central Science veröffentlicht:

Bei Schweinen extrahierte der Schwamm nach einer Injektion von Doxorubicin 64 % des Zytostatikums aus dem Blut. Schädliche Nebeneffekte gab es dabei nicht.

Eine weitere Überlegung der Wissenschaftler ist die, dass mit Hilfe des Schwamms die Zytostatika-Dosis, der die Tumorzellen ausgesetzt sind, sogar noch erhöht werden könnte, ohne den Körper dabei zusätzlich zu belasten. Die Forscher wollen das Prinzip zunächts bei Leberkrebs weiter entwickeln. Aber es ist durchaus denkbar, den Schwamm bei der Therapie aller solider Tumoren einzusetzen, wenn sie auf ein bestimmtes Organ beschränkt sind.

Mein Fazit zum Schwamm

Das da noch nicht schon viel früher jemand drauf gekommen ist mag man sich bei dieser Erfindung denken. Aber jetzt muss sie ja erst einmal zeigen, ob sie auch beim Menschen funktioniert und was sie am Ende tatsächlich bringt. Die ersten Ergenisse sind auf jeden Fall schon vielversprechend.

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Nanoroboter als Transportmittel für Medikamente

Die Idee, Medikamente ganz gezielt an einen bestimmten Ort im Körper zu transportieren, treibt Forscher schon lange um. Die Rede ist hier aber nicht von „targeted therapies“. Heute geht es um winzig kleine Nanoroboter, die man ganz gezielt durch den Körper navigieren kann. Diese können künftig Menschen mit schwerwiegenden Infektionen helfen, Medikamente gezielt an schwer zu erreichende Körperstellen zu transportieren.

Forscher am Max Planck Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart haben Nanoroboter in Form 500 nm breiter Propeller entwickelt, die erstmals in der Lage sind, dichtes Gewebe zu durchschwimmen.

Um überhaupt mal eine Vorstellung davon zu bekommen, wie winzig klein diese Roboter sind, kommen hier mal ein paar Beispiele zum Vergleich:

  • Mensch: etwa 2 Milliarden nm
  • 5 Zentimeter: 50 000 000 nm
  • Haar: etwa 10 000 nm
  • Zelle: mehrere 1000 nm
  • Kleine Viren: etwa 100 nm
  • Hämoglobin: etwa 5 nm

Wie funktionieren diese Nanoroboter?

Die Nanoroboter sind antihaftbeschichtet, damit sie sich gut durch dichtes Gewebe bewegen können. Ihre Propellerform ermöglicht ihnen eine schraubenartige Fortbewegung.

Die Steuerung erfolgt magnetisch. Dafür haben die Wissenschaftler den Nanopropellern Eisenpartikel eingebaut. So kann man die kleinen „Transportfahrzeuge“ von außen mit Hilfe von umliegenden Magnetfeldern zum gewünschten Ziel bugsieren.

Illustration - So kommen die Nanoroboter zum Ziel
© Max Planck Institut für Intelligente Sytsteme

Sind die Nanoroboter schon im Einsatz?

Bisher wurden die Nanopropeller nur an einem sezierten Schweineauge in der Tübinger Augenklinik getestet. Mit einer kleinen Nadel injizierten die Forscher Zehntausende der schraubenförmigen Roboter in den Glaskörper des Auges. Mit Hilfe umliegender Magnetspulen, die die Nanopropeller drehen und damit nach vorne projizieren, schwammen diese dann in einem Schwarm zielgerichtet zur Netzhaut. Die Fortbewegung der Propeller beobachteten die Forscher mit Hilfe der optischen Kohärenztomographie, einer klinisch zugelassenen Bildgebungstechnik, die in der Diagnostik von Augenerkrankungen weit verbreitet ist.

Als nächstes ist geplant, dass die Minitransporter mit Medikamenten beladen werden können. Die Forscher sind sich sicher, dass das schon in nicht allzu weiter in der Zukunft möglich sein wird.

Mein Fazit

Die Nanoroboter könnten in Zukunft als minimal-invasive Behandlung Menschen helfen, bei denen der Problembereich nur schwer zugänglich bzw. von dichtem Gewebe umgeben ist. Beispielsweise schwere Weichteilinfektionen in tiefer gelegenen Strukturen des Körpers müssen bislang nämlich oft invasiv behandelt werden. Derartige Eingriffe belasten die Patienten, die meist eh schon in einem schlechten Gesundheitszustand sind, erheblich. Daher wären diesen Mini-Medikamenten-Vehikel ein großer Schrittnach vorn in der medizinischen Versorgung schwerkranker Menschen.

Das MPI ist übrigens schon seit längerer Zeit am Thema Miniroboter dran. Daher interessiert dich vielleicht auch dieser Beitrag von Elke.

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PAUL – Unterstützungsplattform für Senioren

Ein selbstbestimmtes Leben bis ins hohe Alter in den eigenen vier Wänden ist der Wunsch vieler Senioren. Daher werden innovative Lösungen zur Unterstützung im häuslichen Umfeld wie PAUL immer wichtiger.

Der Demografische Wandel ist in aller Munde, und dass unsere Gesellschaft immer älter wird, wissen wir jetzt auch alle. Doch wie gehen wir damit um? Viele ältere Menschen wollen so lange es geht in den eigenen vier Wänden bleiben und dort alt werden. Pflege- und Altersheime sehen sie eher als „wir werden abgeschoben“ an. Auch irgendwie verständlich, wenn man sein ganzes Leben im eigenen Zuhause wohnt und sich im Alter noch einmal umstellen soll, fällt das sicherlich sehr schwer. Trotz allem spielen in diesem individuellen Prozess sicherlich viele Faktoren eine Rolle, die man abwägen muss.

Mir als junger Hüpfer fällt es leicht darüber zu schreiben. Während meines Studiums haben wir uns oft mit diesem Thema auseinandergesetzt und versucht uns in die Menschen hineinzuversetzen. Um so spannender war es für mich auf das NetzWerk GesundAktiv (NWGA) in Hamburg zu stoßen. Das Netzwerk unterstützt ältere Menschen dabei bis ins hohe Alter unabhängig, selbstständig und aktiv zu sein.

Noch viel spannender finde ich das in diesem Projektrahmen vom NWGA angebotene technische Unterstützungsystem PAUL.

Wer oder was ist PAUL?

PAUL steht für Persönlicher Asisstent für unterstützes Leben. Dahinter steckt eine Unterstützungs- und Kommunikationsplattform, die ganz einfach über ein Touchdisplay via eines speziellen Tablets bedienbar ist.

Senior sitzt zuhause vor Tablet und nutzt PAUL
PAUL in der Häuslichkeit © Albertinen-Haus

Die Konzeption und Umsetzung der Bedienoberfläche wurde mit der Methode des User Experience Desings erstellt, wobei die Nutzergruppen bei der Entwicklung so früh wie möglich miteinbezogen werden.

Das Ergebniss: eine übersichtliche, leicht verständliche und gut lesbare Menü- und Bedienoberfläche. Es lässt sich alles einfach und intuitiv über das Touchdisplay steuern.

Was genau bietet PAUL?

Inhalte dieser Plattform, die auch kontinuierlich weiterentwickelt wird, sind eine Vielzahl von Multimedia- und Kommunikationsfunktionen.

Aktuell stehen folgende Funktionen zur Verfügung:

Mit PAUL können die Teilnehmer beispielsweise E-Mails senden und empfangen oder mit ihren Angehörigen, Bekannten oder anderen Nutzern über Videotelefonie kommunizieren. Außerdem können haushaltsnahe Dienstleistungen, wie die Lieferung von Lebensmitteln oder Fahrdiensten, bestellt werden. Zudem kann PAUL genutzt werden, um Bücher oder Zeitungen online zu lesen, ausgewählte Gesundheitsinformationen abzurufen, Internet-Radio zu hören sowie Termine in einem Kalender zu verwalten oder Notizen zu speichern. Eine Wecker-Funktion und die Möglichkeit, Bilder, Videos oder Musik in einer persönlichen Galerie anzulegen gehören ebenfalls zu den Grundfunktionen von PAUL.

Für die NWGA-Teilnehmer findet in regelmäßigen Abständen ein Treffen im Café PAUL zum gemeinsamen Beisammensein und Erfahrungsaustausch statt. Außerdem geben Experten Tipps zur Bedienung und stehen für alle Fragen und Anliegen rund um PAUL zur Verfügung.

Café PAUL ©Albertinen-Haus

Für die Zukunft ist u. a. eine Online-Videosprechstunde mit Ärzten sowie ein „Schwarzes Brett“ mit Veranstaltungshinweisen geplant.

Mein Fazit

Das NetzWerk GesundAktiv (NWGA) ist ein tolles Projekt mit Zukunftscharakter! Ich finde es klasse, dass es solche Projekte gibt, davon sollte es noch viel mehr geben. Denn meiner Meinung nach können und wollen ältere Menschen genau so gerne mit digitalen Geräten wie Tablets und Smartphones umgehen, wenn man sie lässt. Das beste Beispiel ist meine fast 80-jährige Oma, die mir regelmäßig in WhatsApp schreibt und sich über Bilder freut, um zu sehen was in meinem Leben gerade so passiert.

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Remote Monitoring als Herzensangelegenheit

Menschen mit Herz- und Kreislauf-Erkrankungen, die einen Herzschrittmacher oder einen implantierbaren Kardioverter Defibrillator (kurz: ICD) tragen, müssen in bestimmten Abständen persönlich zu ihrem Kardiologen zur Kontrolle zu kommen. Ob Remote Monitoring, also die Fernüberwachung von solchen Patienten, die Betroffenen selbst sowie das Praxispersonal entlasten kann, hat nun aktuell eine Studie untersucht. Die Ergebnisse wurden am ESC-Kongress in München präsentiert.

Hintergrund zu Home Monitoring

Das in Berlin ansässige Unternehmen BIOTRONIK hat sich auf die Herstellung kardiologischer Medizintechnik spezialisiert. Dazu zählen innovative Produkte wie Herzschrittmacher und implantierbare Defibrillatoren sowie telemedizinische Dienstleistungen.

Durch den Einsatz des BIOTRONIK Home Monitoring® Services können Implantatpatienten weltweit und zu jedem beliebigen Zeitpunkt von ihrem Arzt fernbetreut werden.

Das Implantat sendet über eine kleine Antenne täglich und automatisch Informationen über den Zustand des Herzens und des Implantats an ein Patientengerät, den sogenannten CardioMessenger.

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CardioMessenger Smart ©BIOTRONIK

Der CardioMessenger leitet die Daten über das Mobilfunknetzwerk an das Home Monitoring Service Center (HMSC) weiter, das die Daten analysiert, filtert und dem Arzt über eine geschützte Internetseite zur Verfügung stellt. Neben einer sicheren Kontrolle der kardialen Funktionen des Patienten kann der Arzt auch Daten zu relevanten Änderungen des Patientenzustandes und dessen Implantatstatus einsehen. Home Monitoring ermöglicht somit eine kontinuierliche Überwachung des Gesundheitszustandes des Patienten und des Implantats.

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Home Monitoring, Weg der Daten ©BIOTRONIK

Spanische Mediziner haben nun untersucht, ob mithilfe der Fernüberwachung Arztbesuche und damit sowohl Patienten als auch Praxispersonal entlastet werden können, ohne dass die Sicherheit des Patienten darunter leidet.

Die Studie zu Home Monitoring

Die 2-jährige RM-ALONE Studie war eine randomisierte Nichtunterlegenheitsstudie, an der 445 Implantatpatienten aus 16 kardiologischen Zentren in Spanien teilnahmen. Darunter waren Patienten mit implantierbaren Defibrillatoren und Schrittmachern.

Alle Patienten nutzten die Home Monitoring-Funktion für die Überwachung der Implantate. Das Studienprotokoll verlangte in der Kontrollgruppe zusätzlich, dass die Patienten innerhalb des Studienzeitraums dreimal persönlich bei ihrem Kardiologen erscheinen.

Die Ergebnisse

Die Rate der Patienten, bei denen schwere unerwünschte kardiovaskuläre Ereignisse (sog. MACE) auftraten, betrug in der Gruppe mit ausschließlichem Home Monitoring 20,5 %.  In der Gruppe mit zusätzlichen routinemäßigen Arztbesuchen waren es 19 %. Somit waren die Anforderungen im Hinblick auf Nichtunterlegenheit erfüllt. Implantatassoziierte Eingriffe waren nicht häufiger und auch bei der Sterblichkeit verhielten sich die Gruppen in etwa gleich. Damit war das alleinige Home Monitoring in puncto Sicherheit der Strategie mit zusätzlichen, routinemäßigen Arztbesuchen nicht unterlegen.

Die nur fernüberwachten Patienten benötigten im 2-jährigen Untersuchungszeitraum 2,3 Arztbesuche weniger als die Kontrollpatienten. Die Arbeitsbelastung wurde sowohl von Ärzten als auch von Praxisangestellten als geringer bewertet.

Das Besondere an BIOTRONIK Home Monitoring

BIOTRONIK Home Monitoring ist übrigens das einzige System, das durch FDA und TÜV speziell für die Früherkennung medizinischer und technischer Komplikationen sowie einen sicheren Ersatz von Implantkontrollen in der Klinik durch Fernabfragen zugelassen ist. Somit bietet Home Monitoring eine zuverlässige und sichere Alternative für Präsenznachsorgen.

Mein Fazit

Alles, was den heute häufig überlasteten Praxen Arbeit abnimmt, ist höchst willkommen. Die Fernüberwachung von Patienten mit kardialen Implantaten mittels Home Monitoring leistet hier einen wertvollen Beitrag für Ärzte und Praxispersonal. Aber auch Patienten profitieren am Ende von der Telekardiolgie, weil sie seltener zum Arzt müssen.

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Sprachanalyse prognostiziert Schizophrenie

Sprache ist auf dem Weg zu einer Diagnose eine äußerst wertvolle Informationsquelle für Psychiater. Eine Studie hat untersucht, ob die computergestützte Sprachanalyse künftig die Interpretation von Sprache automatisieren und so zu einem neuen Hilfsmittel für Ärzte werden kann.

Hintergrund zu dieser Sprachanalyse Studie

Im Rahmen einer Schizophrenie sind neben anderen Krankheitszeichen Denk- und Sprachstörungen sehr häufig. Das Denken erscheint zerfahren, zusammenhangslos und ohne innere Logik. Dadurch werden auch die sprachlichen Äußerungen zunehmend skurriler, Wörter werden durcheinander gewürfelt oder komplett neu erfunden. Der Satzbau ist zerstört. Der Sprechfluss ist manchmal beschleunigt oder verlangsamt. Teilweise reden die Patienten daneben, d.h. ihre Äußerungen passen nicht zum Thema oder sie verlieren im Gespräch einfach den Faden. Ob und wie genau derartige Sprachstörungen mittels einer Software analysiert werden können, war Gegenstand der vorliegenden Untersuchung.

Wie wurde untersucht?

Wissenschaftler der Icahn School of Medicine in New York fütterten dazu einen Computer mit den Transkripten von Patienten. Die Software analysierte die Texte der Patienten anhand der Kategorien “verminderte semantische Kohärenz“, „größere Varianz in dieser Kohärenz und „verminderter Gebrauch von Possessivpronomina“. Auf Basis dieser Kategorien prognostizierte die Software – nach einer Phase des maschinellen Lernens – die Entwicklung einer manifesten Schizophrenie.

Das Ergebnis der Sprachanalyse Studie

In einer Kohorte von 59 Patienten mit Prodromalsymptomen, von denen 19 innerhalb von zwei Jahren eine Psychose entwickelten, wurde eine Treffsicherheit von 79 Prozent erreicht. Hier konnten mittels der Textanalyse Patienten mit Psychose von gesunden Menschen mit 72-prozentiger Genauigkeit unterschieden werden.

In einer 2. Kohorte mit 34 Patienten erkannte die Software bei 3 von 5 Patienten, die innerhalb von zweieinhalb Jahren eine Psychose entwickelten, während bei 24 von 29 Patienten eine bevorstehende Erholung richtig vorhergesagt wurde. Die diagnostische Genauigkeit betrug 83 Prozent.

Fazit zur Sprachanalyse

Stimme und Sprache als ein diagnostisches Kriterium mit einzubeziehen ist in der Psychiatrie schon immer gang und gäbe. Wenn die Sprache von Patienten künftig mit Hilfe eines Tools professionell analysiert werden kann, ist das theoretisch hilfreich. Die aktuellen Studienergebnisse bzw. die diagnostische Genauigkeit überzeugen mich allerdings noch nicht. Aber die Software ist ja bestimmt noch lernfähig. Und künftige Untersuchungen müssen natürlich dann auch eine größere Zahl an Studienteilnehmern einschließen, um wirklich aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen.

Die Idee, Sprach- bzw. Stimmanalyse zur Diagnose von Krankheiten heranzuziehen, ist übrigens auch nicht ganz neu: Der britische Mathematiker Max Little, der heute in den USA am MIT Media Lab arbeitet, hat bereits 2012 die Parkinson’s Voice Initiative initiiert. Aktuell läuft eine Studie in Zusammenarbeit mit der Universität Rochester, an der Menschen mit und ohne Parkinson ihre Stimmprobe über ein Smartphone (allerdings nur Android) abgeben können. Ziel der Studie ist es auf diese Weise 10.000 Stimmaufnahmen von Menschen überall auf der Welt für eine Analyse zu gewinnen.


Ein Beitrag von Elke auf diesem Blog beschäftigt sich übrigens kritisch mit einer Stimmanalyse-Software. Auch interessant.

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