Personalisierte Medizin und digitaler Umbruch
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apoView I/16 Blick in den Gesundheitsmarkt Trends Und Innovationen Personalisierte Medizin und digitaler Umbruch Innovative Technologien für mehr Vernetzung und Qualität S. 12 Personalisierte Molekular­medizin blickt in die ­Genome S. 21 3D-Druck eröffnet neue Perspektiven S. 24 » Welche Innovationen haben das Potenzial, den Gesundheitsmarkt nachhaltig zu verändern? Diese Frage ist auch für die apoBank von hoher Relevanz. « Vorwort Sehr geehrte Damen und Herren, gleich fünf neue Gesetze sind zum Jahresbeginn 2016 im Bereich Gesundheit und Pflege in Kraft getreten. Für den Gesetzgeber galt es, einen Rahmen für die Herausforderungen zu entwerfen, die sowohl aus der demografischen Entwicklung als auch aus dem medizinisch-technischen Fortschritt resultieren. Noch sind damit nicht alle Voraussetzungen geschaffen, um die Möglichkeiten zu realisieren, die sich den Akteuren des Gesundheitsmarktes heute bieten. Denn mit der in Teilen bereits personalisierten Medizin und der zunehmenden Digitalisierung stehen bereits neue Chancen im Fokus. Aufgrund der Geschwindigkeit, mit der diese Entwicklungen voranschreiten, sehen wir dies als Ausdruck eines „digitalen Umbruchs“, der die Branche vor grundlegende ökonomische und strukturelle Herausforderungen stellt. Welche Innovationen haben das Potenzial, den Gesundheitsmarkt nachhaltig zu verändern? Diese Frage ist auch für die apoBank von hoher Relevanz. Denn wir begleiten nicht nur Investitionen in der Gesundheitsver­ sorgung, sondern leisten auch einen Beitrag zur ökonomischen Zukunftsfähigkeit des deutschen Gesund­ heitssektors. Mit unserer neuen Publikation „apoView“ gehen wir genauer auf das Geschehen ein. In loser Folge wollen wir in dieser Publikation unser Wissen aus der Gesundheitsbranche und die maßgeblichen Entwicklungen in diesem Markt thematisch für Sie bündeln. Die erste apoView-Ausgabe widmet sich der personalisierten Medizin und den damit verbundenen digitalen Umbrüchen für die Unternehmen im Gesundheitsmarkt. Wir skizzieren wesentliche Anwendungs­beispiele und aktuelle Forschungsansätze, die bereits Einzug in den Gesundheitssektor gehalten haben und mit denen sich etablierte Strukturen verändern. Wir wünschen Ihnen eine anregende Lektüre und freuen uns darauf, Sie bei der Weiterentwicklung des Gesundheitsmarktes zu begleiten. Herzliche Grüße Ulrich Sommer Stv. Vorsitzender des Vorstands Deutsche Apotheker- und Ärztebank eG Inhalt Trends und Innovationen Innovative Technologien für mehr Vernetzung und Qualität S. 12 6 Die Entschlüsselung des Human­ genoms und das neue Gesund­ heitsbewusstsein 6 Trendstudie „Personalisierte ­Medizin der Zukunft“ 8 Daten werden zu Informationen, Informationen zu Wissen 10 Personalisierte Mole­kular­ medizin blickt in die Genome S. 21 3D-Druck eröffnet neue Perspektiven 4 S. 24 Innovative Technologien 12 Digitale Infrastrukturen und Mobile Health für mehr Vernetzung und Qualität 13 Cloud-Technologien für eine sichere Infrastruktur im Gesundheitsmarkt Big Data zur Vermeidung von ­Herzinfarkten Digitales Pathologielabor zur ­Serviceoptimierung 14 14 15 Personalisierter Bereitschaftsdienst zur Versorgung von Herzpatienten Telemedizin für mehr Lebens­ qualität bei chronischen Atem­ wegserkrankungen 19 19 Rehabilitation via 3D-Kamera zur Nachsorge bei Rückenschmerzen20 Ausblick zum Einsatz innovativer Technologien 20 Molekularmedizin Personalisierte Molekularmedizin blickt in die Genome 21 Präventive Software zur ­Gesundheitsvorsorge Digitale Bildgebungsverfahren als Entscheidungshilfe 22 Personalisiertes Medizinprodukt zur Behandlung von Herz- und ­Gefäßerkrankungen 16 Maßgeschneiderte Medikation bei der Behandlung von Depressionen 22 Personalisiertes 3D-Herzmodell zur Therapiesimulation Biomarker als Indikatoren für ­Diagnose, Prognose und Therapie 22 17 Sensorunterstützte Medikation zur kontrollierten Einnahme 17 Begleitende Diagnostik zur ­Früh-, Risiko- und Erfolgserkennung 23 Apps zur ComplianceVerbesserung 18 Ausblick zum Einsatz der Molekularmedizin Diabetesmanagement per App zur Beratung und Unterstützung 18 24 3D-Druck eröffnet neue ­Perspektiven 24 3D-Druck in der Orthopädie und Chirurgie 25 3D-Druck in der Zahnmedizin 25 3D-Druck in der Pharmazie 26 Ausblick zum Einsatz des 3D-Drucks 26 Fazit 27 Innovationen finanzieren 28 Ihre Ansprechpartner 29 Impressum 31 21 Personalisierte Spracherkennung im Krankenhaus 15 16 3D-Druck 23 3 5 Die Entschlüsselung des Humangenoms Die Zukunftsaussichten sind gut: ­Prävention, Diagnose und Therapie werden zunehmend maßgeschneidert. Krankheiten werden nicht nur heilbar sein, sondern sogar ganz verhindert. Es ist der Anfang eines Paradigmenwechsels: Aufbauend auf der Entdeckung der Struktur der DNS in den 1950erJahren und dem ­Human Genome Project (HGP) wandeln sich die Möglichkeiten der ­Medizin und das individuelle Gesundheits­verständnis der Menschen rasant. Manche Krankheiten, die vor 20 ­Jahren noch nicht therapierbar ­waren, werden heute mehr und mehr beherrschbar. Neue Therapien können chronische Krankheiten zwar noch nicht heilen, aber mithilfe des medizinischen Fortschritts ist die Medizin bereits heute so weit, den Verlauf zu verzögern und die Lebensqualität des Erkrankten länger aufrechtzuerhalten. Mit der Untersuchung des persönlichen Erbguts ist das Risiko für bestimmte Erkrankungen schnell identifiziert, sodass diese Krankheiten durch gezielte Maßnahmen gar nicht erst ausbrechen. Die personalisierte Medizin hat begonnen und wird zunehmend Bestandteil des medizinischen Alltags. Das neue Gesundheitsbewusstsein Gesundheitsdaten lassen sich schon heute bequem mit Smartphone-Apps sammeln. Diagnosen werden auf zahlreichen Internetseiten diskutiert. Dabei wächst die Informationsmenge erheblich und immer mehr Menschen suchen Anbieter, die ihre individuellen Daten aus den verschiedenen Quellen für ihr persönliches Wohlbefinden oder ihre Behandlung kompetent bewerten. Dass dies nicht nur im Krankheitsfall, sondern auch im Alltag geschieht, zeigt das veränderte Gesundheitsbewusstsein der Patienten. Sie sehen sich immer mehr in der Verantwortung, ihre eigene Gesundheit selbst in die Hand zu nehmen. Gleich­zeitig fragen sie mehr und mehr nach Leistungen und Produkten, die auf sie persönlich zugeschnitten sind. Das Human Genome Project (HGP) Das Humangenomprojekt war ein internationales ­Forschungsprojekt, das 1990 gegründet wurde. Das Projekt verfolgte das Ziel, das Genom des Menschen zu entschlüsseln, was im April 2003 gelang. Trendstudie: „Personalisierte Medizin der Zukunft“ Im Mai 2015 veröffentlichten die apoBank und das Trendforschungsinstitut 2b AHEAD ThinkTank PersonalIsierte Medizin der Zukunft eine Trendstudie zur personalisierten Medizin der Zukunft. Sie basiert auf Interviews mit Experten aus dem Gesundheitswesen und verdichtet Erfahrungen, Pläne und Prognosen zu einem Blick in die Zukunft. Sie kann unter www.apobank.de/trendstudie abgerufen werden. TRENDSTUDIE Michael Carl Nicole Ambacher Daniel Knapp In Kooperation mit: ExpertSight Partner für Vorausschau Heilberuflern und Unternehmen im Gesundheitsmarkt gibt die Trendstudie Strategieempfehlungen: Die Akteure sollten sich als Koordinatoren für ihre Gesundheitskunden verstehen und darauf achten, fachlich und kommunikativ anschlussfähig zu sein. Unerlässlich sind Investitionen in die IT-Ausstattung und in die persönliche IT-Kompetenz. Mit den aufkommenden neuen Gesundheitsorten, von der App bis zum Fitnessstudio, ergeben sich neue Ausgangspunkte für die Gesundheitsbranche, die es zu erschließen gilt. Dazu ist es erforderlich, das Profil zu schärfen und die eigenen Prozesse anzupassen. 8 Die wichtigsten Ergebnisse der Trendstudie „Personalisierte Medizin der Zukunft“: Die Grenzen zwischen Krankheit und Gesundheit verschwimmen. Den Gesundheitsdaten kommt eine Schlüsselfunktion zu. Die Vernetzung zwischen den Akteuren intensiviert sich. Das Tempo der Veränderungen wird schneller. Trendfelder der personalisierten Medizin Der Begriff „personalisierte Medizin“ umfasst mehr als die Medikation schwerer oder seltener Krankheiten, wie sie aus der individuellen Behandlung von Tumorpatienten bekannt ist. Die Trendstudie versteht unter „personalisierter Medizin“ das umfassende Streben nach den persönlichen Möglichkeiten zur Vermeidung und Heilung von Krankheit und zur Verbesserung der Gesundheit. Mit den neuen Möglichkeiten, persönliche Gesundheitsdaten zu nutzen, stehen neue Nachfragen und Nutzenversprechen im Raum. Neue Märkte entstehen. Die Studie ermittelt vier Trendfelder mit weitreichenden Folgen für die Gesundheitsbranche: Trendfeld 1: Individuelle Gesundheitsangebote für Patienten Der „unmündige“ Patient wird zum Gesundheitskunden: Er hat deutlich mehr Zugriff auf seine persönlichen Vitaldaten und auf medizinische Informationen. Hieraus resultieren hohe Erwartungen und Ansprüche an die Anbieter medizinischer Leistungen. Daten allein führen jedoch nicht zu mehr Wissen. Die zentrale Herausforderung liegt in der Deutung der Informationen aus unterschiedlichen Quellen. Trendfeld 2: Digitale Prozesse Die Menge an Daten und Informationen wächst erheblich. Menschen suchen Anbieter, die ihre Daten aus ganz unterschiedlichen Quellen für die personalisierte Beratung und Therapie berücksichtigen. Den Daten kommt eine federführende Bedeutung zu. Jedoch sind sie ohne technische Unterstützung nicht interpretierbar. Big Data und Cloud-Computing-Systeme sind die Voraussetzung dafür, Daten miteinander zu verbinden. Der „unmündige“ Patient wird zum Gesundheitskunden: Er hat deutlich mehr Zugriff auf seine persönlichen Vitaldaten und auf medizinische Informationen. Trendfeld 3: Personalisierte Medizin verändert Wertschöpfungsketten Die Zunahme an Daten und die Ausweitung von digitalen Prozessen verändert den Gesundheitsmarkt. Kürzere Entwicklungszeiten, kleinere Zielgruppen und kostengünstigere klinische Testreihen führen zu neuen Verbindungen zwischen den Anbietern von Gesundheitsleistungen. Unternehmen, die dem Gesundheitsmarkt bisher fremd waren, drängen in den Markt. Neue Dienstleistungen und Produkte bringen den ersten und zweiten Gesundheitsmarkt näher zusammen. Trendfeld 4: Die Grenzen zwischen Gesundheit und Krankheit verschwimmen Gesundheit wird nicht mehr nur als Abwesenheit von Krankheit angesehen, sondern als aktiver Prozess verstanden. Gesundheitsangebote entstehen auch außerhalb der Klinik, der Arztpraxis oder der Apotheke. Das Einkaufszentrum, die Arbeitsstelle, das Auto oder das Restaurant warten mit personalisierten Gesundheitsangeboten auf – und erhöhen damit den Druck auf traditionell arbeitende Heilberufler und Unter­ nehmen in der Gesundheitsbranche. 9 Daten werden zu Informationen, Auf der Forschungs-, Versorgungs- und Patientenebene entstehen immer mehr umfangreiche und komplexe Daten, die sich ohne innovative Technologien nicht mehr verarbeiten lassen. Hierzu zählen digitale Infrastrukturen, mHealth, Big Data ebenso wie Cloud Computing und Smart Devices (Smartphones oder Tablet-PCs). Die Datenerhebung erfolgt dabei sowohl durch Versorger wie Ärzte oder Krankenhäuser als auch durch die Patienten selbst, die mit Hilfe von tragbaren Datensystemen (Wearables) wie Smartwatches oder Activity Tracker ihre eigenen Vitaldaten aufzeichnen. 10 Handlungsfelder der personalisierten Medizin Die Aufgabe, diese Daten zu sammeln, zu analysieren und weiterzuverarbeiten übernimmt Big Data. Die scheinbar riesige Menge von Small Data wird zu Smart Data und damit für die Versorger nutzbar. Die personalisierte Medizin hat in den Gesundheitsmarkt Einzug gehalten und durchdringt ihn zunehmend. Wie und in welcher Form die unterschiedlichen Akteure des Gesundheitsmarktes diese Entwicklung gestalten und davon profitieren werden, ist nicht nur eine Frage der langfristigen Strategie, sondern in vielen Bereichen der Gesundheitswirtschaft heute bereits ein operatives Thema. Die personalisierte Medizin macht sich diese Daten zu Nutze, um mit den neugewonnenen Informationen die bestmögliche personalisierte Behandlung für den Patienten zu finden. Welche konkreten Angebote, Anwendungen und Methoden sind bereits im Gesundheitswesen angekommen? Wie werden diese im Alltag gelebt? Welche Perspektiven und Möglichkeiten eröffnen sich für Informationen zu Wissen Krankenhäuser, Rehabilitationseinrichtungen, Pflegeheime, Pharma- und Medizintechnikunternehmen durch die personalisierte Medizin und die zunehmende Digitalisierung? Im Folgenden skizziert apoView beispielhaft konkrete und perspektivische Projekte des Gesundheitsmarktes. Wenngleich die aufgezeigten Projekte oftmals kombiniert auftreten, sind sie der Übersicht halber drei Entwicklungspfaden bzw. Handlungsfeldern zugeordnet: Innovative Technologien Insbesondere im Bereich der Medizinprodukte entstehen zunehmend digitale Angebote und Softwarelösungen, die eine diagnostische oder therapeutische Ausrichtung beinhalten. Versorgung wird also mobiler, flexibler und ortsungebundener. Dies zeigt, dass beispielsweise Medizintechnikunternehmen nicht länger nur Hersteller und Zulieferer sind, deren Produkte von den versorgenden Krankenhäusern oder Rehabilitationseinrichtungen angewendet werden. Vielmehr nehmen sie zunehmend die Rolle „versorgender“ Gesundheitsunternehmen ein, die im direkten Kontakt mit dem Patienten stehen. Molekularmedizin 3D-Druck Die aufgeführten Beispiele betreffen nicht nur die Anwenderperspektive der Akut,- Reha- oder Pflegeversorger, sondern auch die Perspektive der Pharmaund Medizintechnikhersteller. Wobei die beteiligten Gesundheitsversorger und -unternehmen aufgrund verschiedener Schnittstellen direkt oder indirekt betroffen sind. 11 Blick in den Gesundheitsmarkt Innovative Technologien Die Entwicklung und Bereitstellung neuer personalisierter Dienstleistungen und Produkte wird insbesondere von diesen Technologien vorangetrieben: 12 Digitale Infrastrukturen Unter digitalen Infrastrukturen ist die Vernetzung unterschiedlicher IT-Systeme innerhalb des Gesundheitsmarktes zu verstehen. Hiervon betroffen sind Arztpraxen, Apotheken, Krankenhäuser und Gesundheitsunternehmen, aber auch Systeme der Patienten. Die Vernetzung der Systeme erlaubt den Austausch von Informationen aus verschiedenen Quellen und ihre Verknüpfung miteinander. Möglich ist dabei auch die Vernetzung von Gegenständen mit dem Internet, die dann wiederum einen selbständigen Daten- und Informationsaustausch realisieren können. Mobile Health (mHealth) Der Begriff Mobile Health (mHealth) beschreibt medizinische Verfahren und Anwendungen, die durch Mobilgeräte wie Smartphones, persönliche digitale Assistenten (PDA) und andere drahtlos angebundene Geräte unterstützt werden. mHealth-Applikationen (Apps) werden in Health Apps und Medical Apps unterteilt. Während Health Apps sich vorwiegend mit dem physischen, psychischen und sozialen Wohlbefinden des einzelnen Menschen beschäftigen, verfolgen Medical Apps ein klares medizinisches Ziel. So gibt es Medical Apps, die ihren Schwerpunkt auf die Vorsorge von Krankheiten oder auf die Früherkennung und Behandlung von Krankheiten legen. Durch die zunehmende Verbreitung von mHealth-Anwendungen entstehen große Datenmengen, deren Analyse dazu beitragen kann, Ergebnisse der Gesundheitsversorgung zu verbessern und die Forschung auf diesem Gebiet voranzubringen. Big Data Mittels Big Data werden Daten unterschiedlicher Quellen gespeichert und miteinander in Verbindung gebracht. Ziel ist es dabei, IT-gestützt relevante Informationen zu gewinnen. Cloud Computing Cloud Computing sind Services, die IT-Ressourcen über das Internet flexibel bereit­ stellen. Dazu gehören Speicherplatz, Rechenleistung oder Anwendungssoftware. Smart Devices Smart Devices sind drahtlose, mobile Geräte, die über intelligente Zusatzfunktionen verfügen (z. B. Gyroskop, Temperatursensor). Hierunter fallen zum Beispiel Smartphones oder Tablet-PCs. Digitale Infrastrukturen und Mobile Health für mehr Vernetzung und Qualität Das Internet ist aus dem privaten und beruflichen Alltag nicht mehr wegzudenken. In den letzten Jahren sind zudem die Anwendungsmöglichkeiten des mobilen Internets hinzugekommen. Mit diesen Entwicklungen erreichen die innovativen Technologien nach und nach auch das deutsche Gesundheitswesen und werden, um die Patientenversorgung zu verbessern, in der Zukunft eine digitale und sektorenübergreifende Vernetzung ermöglichen bzw. forcieren. Im Rahmen digitaler Infrastrukturen können medizinische Daten zwischen den informationstechnischen Systemen beispielsweise von Krankenhäusern und Arztpraxen schnell und sicher ausgetauscht werden. Solche Telematikinfrastrukturen setzen sich dabei aus einer Vielzahl verschiedener technischer Elemente zusammen, die die Systeme aller Beteiligten im Gesundheitsmarkt miteinander vernetzen. Durch das neue E-Health-Gesetz1 rückt die Telema­ tikinfrastruktur weiter in den Fokus. Die Intention des E-Health-Gesetzes ist es, die Chancen der Digitalisierung für die Gesundheitsversorgung zu nutzen. Der Zugang zu den telemedizinischen Anwendungen soll beschleunigt und die Überleitung erfolgreicher Pilotprojekte in die allgemeine Gesundheitsversorgung verbessert werden. Das hat zur Folge, dass innovative Technologien sowohl gesundheitspolitisch forciert als auch marktgetrieben immer mehr Anwendung im Bereich personalisierter Präventions-, Diagnose-, Therapie- und Rehabilitationsangebote finden. Der Bereich Mobile Health (mHealth) mit entsprechenden Apps und Software spielt eine große Rolle in der personalisierten Medizin. Bereits heute gibt es zahlreiche digitale Angebote, die entweder losgelöst oder aber in Verbindung mit Wearables individuelle Daten messen und dokumentieren. Wearables, aus dem Englischen mit „­ tragbare Geräte“ zu übersetzen, sind Technologien wie Smart­watches oder Activity Tracker, die am Körper getragen werden und mithilfe von Gesundheits-Apps Tätigkeiten und Aktivitäten unterstützen. Die Verwendung von Apps im medizinischen Bereich geht dagegen über den reinen Datensammler hinaus. An sie werden aufgrund der Patientendaten besondere Ansprüche in puncto Sicherheit und Datenschutz gestellt. Ihre Aufgabe besteht vor allem darin, den Menschen das Leben einfacher zu machen. Dies soll im Behandlungsfall in der Therapie oder Nachsorge geschehen, es soll aber auch präventiv im Alltag gewährleistet sein. Sie ermöglichen ein besseres Feedback, eine individuelle Anpassung von Therapien oder aber auch eine schnellere Reaktion beispielsweise bei Notfällen. 1 D as Gesetz für sichere digitale Kommunikation und Anwendungen im Gesundheitswesen (E-Health-Gesetz) ist zum 01.01.2016 in Kraft getreten. 13 Cloud-Technologien für eine sichere Infrastruktur im Gesundheitsmarkt Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Im Gesundheitsmarkt stellen Cloud-Techno­ logien eine sichere Infrastruktur für E-HealthAnwendungen bereit. Hierüber können anonymisierte medizinische Routinedaten, die relevante Informationen über die Patientenversorgung enthalten, übergreifend ausgewertet werden. Für die sekundäre Nutzung von medizinischen Rohdaten werden spezialisierte Textanalyse-Technologien und Data-Warehouse-Ansätze entwickelt. In Krankenhäusern ermöglicht Cloud Computing beispielsweise die Aggregation und Gliederung unterschiedlicher Datenbestände und unterstützt damit die medizinische Behandlung und Forschung ebenso wie die Verwaltung und das Qualitätsmanagement. Der Aufbau von Cloud-Lösungen besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten: der lokalen Infrastruktur in den Krankenhäusern, der sicheren Cloud-Infrastruktur und der nachgelagerten Evaluierung. Die Cloud-Infrastruktur beinhaltet unter anderem die Datentransformation und die Deidentifizierung von strukturierten und unstrukturierten Daten sowie die Verwaltung der Cloud-Services innerhalb der beteiligten Krankenhäuser. Die Auswertung großer medizinischer Datenmengen ermöglicht zahlreiche Anwendungen, die zu einer verbesserten medizinischen und personalisierten Versorgung beitragen. In Krankenhäusern leistet die Cloud-Lösung Hilfe bei der praktischen Entscheidungsfindung der Ärzte. Sie erhalten Hinweise auf mögliche Krankheitsbilder und werden bei der individuellen und personalisierten Therapieplanung ihrer Patienten unterstützt. Big Data zur Vermeidung von Herzinfarkten Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma 14 Wie Big Data als Grundlage für Softwarelösungen genutzt werden kann, zeigt sich eindrucksvoll in der Nachsorge für Herzinfarktpatienten. Im Rahmen dieser Nachsorge im Krankenhaus können Daten von Patienten, die bereits einen Herzinfarkt hatten, mittels Big-Data-Warehouse aufbereitet und ausgewertet werden. Denn Herzinfarktpatienten besitzen ein hohes Risiko, innerhalb von 30 Tagen erneut wegen eines Herzinfarkts eingewiesen zu werden. Bei der Berechnung werden historische Patientendaten, aber auch klinische Auswertungen herangezogen, um die Wahrscheinlichkeit des Patienten, an einem zweiten Herzinfarkt zu erkranken, zu errechnen. Dieses Verfahren führt zu einer besser auf den einzelnen Patienten zugeschnittenen Therapiefindung. Das Krankenhaus ist damit in der Lage, Patienten mit hohem oder niedrigem Risiko zu unterscheiden. Patienten, die ein hohes Risiko besitzen, können so genauer beobachtet werden, während Niedrig-RisikoPatienten entlassen werden können. Mit Hilfe dieser Software lässt sich die Qualität der medizinischen Versorgung verbessern und eine zu frühe Entlassung vermeiden. Parallel ist eine Kostenreduktion für die medizinischen Einrichtungen – und damit auch für das Gesundheitswesen möglich. Digitales Pathologielabor zur Serviceoptimierung In den Niederlanden hat das größte Pathologielabor 2015 komplett auf digitale Pathologie umgestellt. Aktuell werden alle klinischen Histologiefälle nicht mehr mit dem Mikroskop, sondern digital bearbeitet. Dabei ist die Software komplett in das bestehende IT-System des Labors integriert. Mehr als 54.000 Histologiefälle pro Jahr werden auf über 300.000 Objektträgern mit Gewebeproben vorbereitet, ausgewertet und diagnostiziert. Berichte müssen erstellt und archiviert werden. schnell, wie sie das Labor benötigt, zur Verfügung. Unterschiedliche Standorte können zusammenarbeiten. Das reduziert die Kosten. Auch der Zugang zu Spezialisten ist einfacher, was einen multidisziplinären Erfahrungsaustausch erleichtert. Die digitale Pathologie ermöglicht es, zusätzliche Informationen aus Gewebeproben zu erhalten und mit anderen Diagnosemodalitäten Verbindung aufzunehmen. Insgesamt lassen sich bessere Diagnosen für den Patienten stellen. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Hier führt die Digitalisierung zu höherer Effizienz, Qualität und besserem Service. Die Bilder stehen qualitativ hochwertig und so Personalisierte Spracherkennung im Krankenhaus Zu den Softwarelösungen, die auf die Versorger personalisiert sind, gehören unter anderem Spracherkennungsprogramme, die in Krankenhäusern bei der Erstellung von Befunden genutzt werden. Das Antrainieren der individuellen Stimme und Sprechweise des Arztes zu einem persönlichen Sprachprofil garantiert dabei eine fehlerfreie Befundung. Der Arzt diktiert direkt in das Befunddokument und kann seine Aussagen sofort „überschreiben“ beziehungsweise übersprechen. Um ihn weiter zu entlasten, lassen sich über eine Produkterweiterung zusätzlich Patienteninformationen schnell und einfach erfassen. Mit einem Spracherkennungsprogramm ist es möglich, etwa 350 Befunde pro Tag fertig zu stellen. Diese Ressourcenoptimierung wirkt sich positiv auf die Patientenversorgung aus. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma 15 Präventive Software zur Gesundheitsvorsorge Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Auch im Bereich der Gesundheitsvorsorge gibt es Software, die dem Anwender als TrackingTool präventiv zur Seite steht. Dabei handelt es sich weder um ein diagnostisches noch um ein therapeutisches Tool. Wearables sammeln die persönlichen physiologischen Daten des Nutzers in der Software. Dabei fungiert nicht Big Data als Basis, sondern der Patient bildet mit seinen Daten einen eigenen persönlichen Benchmark, an dem er auch im weiteren Verlauf gemessen wird. Er wird also mit sich selbst verglichen. Weichen seine aktuellen Werte von der persönlichen Norm ab, kann dies als Richtlinie zur Diagnostik und Therapie dienen. Hierbei findet das Zusammenspiel aller Werte wie Herzschlag, Temperatur, Blutdruck, Atmungs­frequenz oder Puls Beachtung. Die Daten werden in einem numerischen „Health Index“ zusammengeführt. Die Software spielt mit unterschiedlichen Geräten sowie Sensoren zusammen und kann diese – auch firmenübergreifend – für die Informa­ tionsgewinnung heranziehen. Das ist von Vorteil: Denn je mehr Informationen zur Verfügung stehen, desto signifikanter wird die gewonnene Information. Personalisiertes Medizinprodukt zur Behandlung von Herzund Gefäßerkrankungen Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Im Krankenhausbereich gibt es ein innovatives personalisiertes Verfahren, das mit noninvasiven Mitteln Herz- und Gefäßerkrankungen behandelt. Gefäßverengungen sind eine häufige Ursache für Schlaganfälle und Herzinfarkte. Um diesen Engstellen oder Verschlüssen entgegenzuwirken, wurden bisher Stents oder Ballonkatheter eingesetzt, in fortgeschrittenen Fällen auch künstliche Bypässe gelegt. Das Herz legt jedoch auch eigene, natürliche Bypässe. Dabei macht es sich die bereits vorhandenen bilateralen Umgehungskreisläufe zu Nutze. Durch das Wachstum dieser Brückengefäße zu großen Arterien wird der Verschluss natürlich umgangen und das Gewebe weiterhin mit Blut versorgt. Mit einem personalisiert eingestellten Medizinprodukt kann dieses Wachstum angeregt werden. Hierfür werden dem Patienten Manschetten um Ober- und Unterschenkel sowie Gesäß gewickelt. Diese werden stoßweise mit Luft gefüllt, sodass durch den Gegendruck das Blut aus den Beinen wieder zum Herzen transportiert wird. Das Aufblasen beschleunigt das Blut 16 maximal und aktiviert damit das Wachstum der Arterien. Der erhöhte Blutfluss, der bei jedem Patienten individuell ist, „trainiert“ in ca. 30 bis 35 Stunden die kleinen Gefäße und bewirkt eine Umwandlung zu großen Arterien. Ein Gefäßtachometer misst die maximale Blutflussgeschwindigkeit und stellt sie grafisch dar. Das Ergebnis ist ein natürlicher Bypass. Durch die personalisierte Einstellung kann komplett nichtinvasiv therapiert werden, womit sich die Therapiezeiten verkürzen. Personalisiertes 3D-Herzmodell zur Therapiesimulation Die Medizintechnikindustrie testet bereits personalisierte Herzmodelle. Das zugrundeliegende Prinzip vereint dabei bildgebende Verfahren mit neuer Technik. Aus einer großen Zahl verschiedener Datensätze aus CT- oder MRT-Scans wurde ein 3D-Com­puterDurchschnittsherz entwickelt. Eine Software „füttert“ dieses Herz mit den individuellen Daten des Patienten. Auf diese Weise ist es den Ärzten im Krankenhaus möglich, Therapien zu simulieren und deren Wirkung realitätsnah nachzuvollziehen. Das Potenzial dieser Entwicklung lässt sich am Beispiel der Herzinsuffizienz, bei der das Herz von sich aus nicht ausreichend Blut pumpt, gut aufzeigen. Die Therapie mittels eines Herzschrittmachers schlägt bei 70 Prozent der Erkrankten an, bei den anderen Patienten verschlimmert sie den Zustand jedoch. Mit der neuen Technologie simulieren die Ärzte im Krankenhaus mit wenig Aufwand am Computer, wie das Herz des Patienten auf den Schrittmacher reagieren wird. Dazu bringen sie die Elektroden virtuell am personalisierten 3D-Herzmodell an und aktivieren den Herzschrittmacher. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Die Software simuliert genau, wie das patienten­ spezifische EKG aussehen wird und liefert Hinweise zum Behandlungserfolg oder auch -misserfolg. Der Patientennutzen ist groß, da schon vor der Therapie klar wird, ob diese überhaupt einen Nutzen bringt. Zurzeit testen Kranken­ häuser im Rahmen der Forschung das Modell. Sensorunterstützte Medikation zur kontrollierten Einnahme Tabletten mit Sensoren bringt die pharmazeutische Industrie voraussichtlich bald auf dem US-Markt heraus. Die Idee entstand vor dem Hintergrund, dass besonders bei Erkrankungen des zentralen Nervensystems eine genaue Medikamenteneinnahme wichtig ist. Aber nur ein Teil der Patienten nimmt Medikamente so ein, wie benötigt. Gleichzeitig erinnert die App an die Medikamenteneinnahme und bietet dem Patienten eine Übersicht. Die generierten analytischen Protokolle unterstützen den Arzt dabei, personalisierte Therapiemöglichkeiten zu finden. Dieses Verfahren soll mit allen gängigen Tabletten kombinierbar sein. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Gekoppelt mit einem Pflaster messen die Sensoren in der Tablette deshalb, ob und wann diese eingenommen wurde. Gleichzeitig dokumentiert das Pflaster Schritte, Aktivitäten, Ruhephasen und Puls. Die Daten werden an eine dazugehörige App, und mit Einverständnis des Patienten auch an den Arzt beziehungsweise an das betreuende Gesundheitsunternehmen gesendet. 17 Apps zur Compliance-Verbesserung Ist eine App-Lösung im Einsatz, erhält der Gesundheitsversorger die gemessenen Patientendaten auch zwischen den Vorsorgeterminen. Funktion und Inhalt der App sind personalisiert, sodass der behandelnde Arzt in der Praxis oder im Krankenhaus den Patienten in regelmäßigen Abständen über die App auffordert, Fragen zu beantworten, einfache Messungen durchzuführen und Medikamente einzunehmen. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Apps helfen im Rahmen der Compliance-Verbesserung dabei, individuelle Verhaltensmus­ ter von Krebspatienten nachzuverfolgen und ihre Motivation aufrechtzuerhalten. Nach der Entlassung des Patienten aus der akuten Therapie ist es nur sporadisch oder beim Arztbesuch kontrollierbar, ob verschriebene Medikamente so eingenommen werden, wie benötigt. Der Patient bekommt einen detaillierten, auf ihn zugeschnittenen Therapieplan, der ihm auf sein Smartphone geschickt wird. Der Gesundheitsversorger, dem die Daten zugespielt und aufbereitet werden, greift bei Kontrollterminen darauf zu und erreicht damit eine zuverlässigere Bewertung des Patientenzustandes. Außerdem hat er die Möglichkeit, die Daten auch im Verlauf der weiteren Therapie zu berücksichtigen. Diabetesmanagement per App zur Beratung und Unterstützung Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Auch gibt es bereits krankheitsspezifische, personalisierte GesundheitsmanagementProgramme, die darauf abzielen, Menschen präventiv zu beraten und bereits Erkrankte zu unterstützen. Die Medizintechnikunternehmen begleiten hier in Zusammenarbeit mit dem behandelnden Arzt den Patienten. Sie statten gefährdete beziehungsweise bereits erkrankte Patienten, die zuvor durch ihren Arzt aus- 18 gewählt wurden, mit einem Paket bestehend aus einer App, einem Blutzuckermessgerät und einem Aktivitätsarmband aus. Die Geräte messen den Blutzuckerspiegel, das Gewicht und andere Kerndaten und leiten die Daten an den Behandelnden weiter. Dieser kann so präventiv, aber auch im Krankheitsverlauf kontrollierend eingreifen. Ziel ist es, Diabetes bei Menschen mit hohem Risiko zu verhindern oder aber Spätfolgen zu reduzieren. Personalisierter Bereitschaftsdienst zur Versorgung von Herzpatienten Der personalisierte telemedizinische Bereitschaftsdienst für Herzpatienten ist eine innovative Versorgungsform, die durch hoch moderne Medizintechnik, Digitalisierung und wissenschaftliche Begleitung aus dem universitären Bereich ermöglicht wird. Ziel ist es, Herzpatienten die Ängste vor neuen Erkrankungen zu nehmen, indem sie ein Gesamtpaket aus einem mobilen EKG-Gerät, einer App sowie einem kardiologischen 24-Stunden- und Sieben-Tage-die-Woche-Bereitschaftsdienst, erhalten. Wesentlicher Bestandteil des Gesamtpakets ist das mobile EKG-Gerät, das der Patient komplikationslos überallhin mitnehmen kann. Sollte er plötzlich ein beängstigendes Druckgefühl im Brustkorb verspüren, zeichnet er in einem ersten Schritt mit dem mobilen EKGGerät seine Herzaktivität auf und sendet die Daten über die App an seine personalisierte Gesundheitsakte. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Per Knopfdruck wird dann in einem zweiten Schritt ein telefonischer Kontakt zu den Kardiologen des Projektes hergestellt. Sie können auf Grundlage der persönlichen Gesundheitsakte, des aktuellen EKGs sowie des Telefongesprächs die aktuelle gesundheitliche Patientensituation einschätzen und ggf. die Übergabe an den Notarzt begleiten. Die persönliche digitale Patientenakte ist ein wichtiger Bestandteil des telemedizinischen Projektes. Hier können alle relevanten gesundheitlichen Informationen wie Diagnosen, Medikamente und Allergien gespeichert und aktualisiert werden. Die höchst vertraulichen Daten sind nur vom Patienten selbst oder vom diensthabenden Kardiologen einsehbar. Das Projekt richtet sich an Patienten mit Herzerkrankungen oder an Patienten mit einem hohen Risiko dafür. Telemedizin für mehr Lebensqualität bei chronischen Atemwegserkrankungen Ein deutschlandweites telemedizinisches Betreuungsprogramm für Patienten, die an der chronisch obstruktiven Atemwegserkrankung (COPD) leiden, erhöht die Lebensqualität der Betroffenen. Mitwirkende sind ein Krankenhaus der Maximalversorgung, ein großer Medizintechnikhersteller und verschiedene Kostenträger. Die an dem Projekt teilnehmenden Patienten erfüllen zehn Monate lang ein persönliches Gesundheitsprogramm in ihrer häuslichen Umgebung. Sie werden über das Telemedizinische Zentrum des Krankenhauses betreut, bleiben jedoch in Behandlung ihrer ambulanten Fachärzte. Zum Programm gehören das Messen der Sauerstoffsättigung und der Pulsfrequenz mithilfe eines leicht zu bedienenden Pulsoximeters. Der Patient berichtet über sein aktuelles Befinden und übermittelt täglich unter Einhaltung von Datensicherheitsvorschriften sämtliche Daten per Tablet-PC oder über das entsprechend ausgerüstete eigene Fernsehgerät an das Telemedizinische Zentrum des Krankenhauses. Hier wertet pneumologisch geschultes Fachpersonal die Informationen aus. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Bei einer Veränderung des Gesundheitszustandes kontaktieren die Betreuer den Patienten oder den behandelnden Arzt. Außerdem erhalten die Patienten umfangreiche Informationen, teilweise über individuell bereitgestellte Filmsequenzen, wie sie mit ihrer Krankheit umgehen und ihre Lebensqualität im Alltag verbessern können. 19 Rehabilitation via 3D-Kamera zur Nachsorge bei Rückenschmerzen Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Für Patienten mit chronischen Rückenschmerzen gibt es ein individualisiertes, interaktives telemedizinisches Trainingsprogramm, das sie nach einer stationären Rehabilitation zu Hause weiter betreut. Im Rahmen des bundesweiten Forschungsprojektes stellt dabei ein interaktiver Therapeut (Avatar) auf dem Monitor die erzielten Therapieerfolge in der Nachsorge sicher. Die Patienten kennen die Übungen bereits von ihrem stationären Aufenthalt und können über einen festgelegten Zeitraum an zwei bis drei Tagen in der Woche zu einem beliebigen Zeitpunkt trainieren. Der Avatar zeigt die Übungen, motiviert den Patienten zum Mitmachen und kontrolliert dessen Ausführung. Der Patient wird von einer 3D-Kamera gefilmt, die sein Spiegelbild auf den Fernsehbildschirm überträgt. Der Patient kann auf diese Weise erkennen, ob er seine Bewegungen richtig ausführt und sie gegebenenfalls korrigieren. Technische Besonderheiten sind hier die Bewegungsanalyse und die sofortige Bewegungskorrektur. Zur Durchführung des Trainingsprogramms wird den Patienten ein Computer, ein Fernsehgerät und eine 3DKamera zur Verfügung gestellt. Das Projekt ist zunächst auf zwei Jahre angelegt und soll bei positiven Ergebnissen ausgebaut werden. Ausblick zum Einsatz innovativer Technologien Innovative Technologien gewinnen in der personalisierten Medizin an Bedeutung und führen zu neuen Gesundheits- und Versorgungskonzepten. Neue Apps und Software ermöglichen es Gesundheitsversorgern, personalisierte digitale Präventions-, Diagnostik- und Therapie-Konzepte anzubieten. Big Data wird in diesem Zusammenhang immer relevanter. Das Cloud Computing übernimmt beim Sammeln der Daten eine zentrale Rolle. Denn das Wachstum der Datenmengen und die Möglichkeiten der Auswertung setzen sich dynamisch fort. Außerdem finden die Ergebnisse zunehmend Eingang in Routineanwendungen. Das Smartphone als Alltagsgegenstand eröffnet viele Möglichkeiten. Apps ermöglichen Patienten 20 mit chronischen Erkrankungen eine kontinuierliche und einfache Langzeitdokumentation. Damit lassen sich die Versorgungsprozesse effizient steigern. Gleichzeitig eröffnet dies – auch in Kombination mit Smart Devices oder Wearables – die Chance, Patienten aktiv in die Prävention einzubinden oder sie individuell zu behandeln. Zukünftig können sich Gesundheitsversorger oder Gesundheitsunternehmen relevante Patientendaten, die diese mittels verschiedener mobiler Sensoren erhoben haben, in Echtzeit zusenden lassen, und diese mit zusätzlichen Informationen aus dem Umfeld des Patienten kombinieren. Blick in den Gesundheitsmarkt Molekularmedizin Die große Herausforderung für Gesundheitsversorger und -unternehmen besteht darin, klinische und molekulare Informationen eines Patienten mit biomedizinischem Wissen abzugleichen und daraus eine individualisierte Behandlung abzuleiten. Molekular­ medizin Die Molekularmedizin bezeichnet einen Teilbereich der Humanmedizin. Sie umfasst neben der Forschung auch die praktische Nutzung von Strukturen und Funktionen genetischer Informationen. Diese innovative Disziplin bildet ein Bindeglied zwischen Medizin, Biochemie und Genetik. Zu ihrem Aufgabenspektrum gehört es, krankhafte Veränderungen des gesamten Organismus auf Zellebene zu verdeutlichen und zu behandeln. Von besonderem Interesse sind dabei Veränderungen von Zellstrukturen, von Eiweiß- und anderen chemischen Verbindungen sowie der genetischen Information. Ein typisches Beispiel für angewandte Molekularmedizin ist die Methodenerforschung und -entwicklung zur gezielten Veränderung von Genen, um drohende Erkrankungen zu verhindern. Personalisierte Molekularmedizin blickt in die Genome Erste Medizin- bzw. Softwareprodukte kombinieren das biomedizinische Wissen von Data-WarehouseSystemen mit den Patienteninformationen und den genetischen Daten eines Tumors. Dies unterstützt Ärzte und Krankenhäuser bei der Analyse und Auswertung großer Datenmengen. Hierzu gehören unter anderem Informationen in wissenschaftlichen Veröffentlichungen und klinische Studien über zugelassene Arzneimittel oder krankheitsspezifische Gene. Damit können Gesundheitsversorger die genetischen Daten patientenindividuell interpretieren und die zum Tumorprofil optimal passende Behandlung mit dem höchsten Nutzen für den Patienten erkennen. Auch lässt sich im individuellen Behandlungsverlauf möglichst früh eine Resistenz feststellen. Nebenwirkungen erfolgloser Therapien werden dadurch vermieden und die Kosten für die Behandlung gesenkt. Möglich ist dann der Wechsel zu einer neuen Therapieoption, die die Tumorzellen durch einen anderen molekularen Mechanismus identifiziert und bekämpft. Somit rückt die Labordiagnostik immer näher an das Krankenhausbett. 21 Digitale Bildgebungsverfahren als Entscheidungshilfe Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Innovative Studienprojekte simulieren individuelle Diagnose- und Therapieoptionen auf Basis einer Kombination von Bildgebungsverfahren und molekularen Analysen. Diese dienen als Entscheidungshilfe bei Therapieanpassungen. Ziel ist es, die zugrundeliegenden Resistenzmechanismen zu erschließen, um die Patientenversorgung ab dem Zeitpunkt der einsetzenden Tumorprogression zu verbessern. Die Daten von Patienten(-gruppen) werden genutzt, um molekulare und morphologische Muster zu identifizieren, anhand deren die Ansprechwahrscheinlichkeit einer Therapie vorhersagbar ist. So ist es beispielsweise möglich, die Krebsbehandlung von Patienten im fortgeschrittenen Stadium zu individualisieren und zu optimieren. Maßgeschneiderte Medikation bei der Behandlung von Depressionen Nicht selten ist diese Zeit mit Leidensdruck und unnötigen Nebenwirkungen verbunden. Neue Test­verfahren ermöglichen inzwischen noch vor Behandlungsbeginn die individuelle Vor­her­sage der geeigneten antidepressiven Be­handlung. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Das richtige Antidepressivum herauszufinden, kann mehrere Monate in Anspruch nehmen. Das Testergebnis führt zu einem personalisierten Befund mit Wirkstoff und Dosierungsempfehlung. Auf diese Weise spricht das ausgewählte Antidepressivum schneller an und erfolglose Behandlungsversuche lassen sich vermeiden. Biomarker als Indikatoren für Diagnose, Prognose und Therapie Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Biomarker gewinnen in der modernen, personalisierten Medizin zunehmend an Bedeutung. Deutliche Fortschritte in der Biomarkerforschung verändern das Therapieverständnis von Ärzten und Gesundheitsunternehmen. Die Bestimmung von Biomarkern ist bereits fester Bestandteil der modernen Krebstherapie. Auch bei anderen Krankheiten geben Biomarker neue Informationen für die Diagnose, Therapie und Prognose. Vielversprechende Verfahren gibt es bereits bei Asthma- und Schizophrenie- sowie bei Schlaganfallpatienten. 22 Das amerikanische National Institute of Health (NIH) definiert Biomarker als Parameter, die gemessen und evaluiert werden können. Sie indizieren pathogene oder normale biologische Prozesse oder pharmakologische Reaktionen. Wissenschaftler, Pharmaindustrie und Gesundheitsversorger erforschen und validieren neue Biomarker, um sicher diagnostizieren zu können. Sie wollen Risikopersonen erkennen, um bei Erkrankung oder bei einem Rückfall möglichst schnell therapieren zu können, und streben eine Therapieoptimierung mittels besonderer Behandlungsoptionen an. Auch geht es ihnen darum, Vorsorgestrategien zu testen. Begleitende Diagnostik zur Früh-, Risiko- und Erfolgserkennung Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Biomarker-Tests wie beispielsweise der Her2Test bei Brustkrebs oder die EGFR-Mutationsanalyse bei Lungenkrebs werden auch als „Begleitende Diagnostik“ oder „Companion Diagnostics“ bezeichnet. Diese molekulardiagnostischen Tests zeigen unter anderem auf, ob die geplante Therapie in den jeweiligen Fällen wirksam sein wird oder nicht. Krankheiten können bereits im Vorstadium erkannt werden, sodass die Therapie früher einsetzen kann, was die Chancen auf vollständige Genesung verbessert. Tatsächlich können Ärzte und Gesundheitsunternehmen für jeden einzelnen Patienten Risikobewertungen durchführen. Außerdem stellen sie genauere Diagnosen, weil gleiche Symptome sich jetzt auf unterschiedliche Krankheitsursachen zurückführen lassen. Das wiederum ermöglicht eine individuelle, schnelle und effektive Behandlung. Diese Entwicklung verändert nachhaltig den Markt. Sie führt derzeit dazu, dass Technologieanbieter und Pharmaindustrie im Bereich der Companion Diagnostics stärker zusammenarbeiten. Ausblick zum Einsatz der Molekularmedizin Die Molekularmedizin beschäftigt sich mit Diagnose- bzw.Therapieverfahren, die sich auf ein molekulares Grundverständnis der Erkrankung des Patienten fokussieren. Durch die Fortschritte in der Molekularmedizin wurde die personalisierte Medizin erst ermöglicht. Die Beispiele aus der Praxis zeigen, dass Teams aus Wissenschaftlern und IT-Experten stetig technologische Innova­tionen und neue wissenschaftliche Erkenntnisse kombinieren und diese mithilfe datengetriebener Technologien miteinander ­vernetzen. In diesem Kontext entstehen zunehmend innovative Produkte und Anwendungen, die ihren Weg in die Gesundheitsversorgung finden. Dabei steigt nicht nur die Zahl der personalisierten Therapieverfahren, sondern auch deren Komplexität bei der Testung. Die Tests zur Unterstützung der Therapieentscheidung und auch zur Durchführung des jeweiligen Therapieverfahrens benötigen qualitätsgesicherte, leistungsfähige und lernende Wissens- und Daten-Plattformen (Big Data). Hier muss ein sicherer und effizienter Umgang mit Daten gewährleistet sein. Zu beachten ist auch, dass die Krankenhäuser umfassende molekulare Patientendaten vorhalten, die auch für Pharmaunternehmen und Versicherungsunternehmen von Interesse sind. 23 Blick in den Gesundheitsmarkt 3D-Druck Die Technik des 3D-Drucks gibt es bereits seit geraumer Zeit. Doch gerade in den letzten Jahren ist hier eine rasante Entwicklung zu verzeichnen. Insbesondere durch die fortschreitende Digitalisierung entstehen stetig neue Anwendungsmöglichkeiten. 3D-Druck Der 3D-Druck ist eine Technologie, die sich mit der automatisch-maschinellen Erzeugung von dreidimensionalen Objekten befasst. 3D-Drucker bauen dabei in einem zum Teil mehrstündigen Prozess dreidimensionale Gebilde Schicht für Schicht auf. Die dafür notwendigen Daten übermittelt der Computer an den Drucker, der nach der Verarbeitung der Daten sofort mit dem 3D-Druck beginnt. Wahlweise lassen sich die Objekte aber auch dreidimensional einscannen, um dann am Computer ein 3D-Modell zu generieren und es anschließend dreidimensional auszudrucken. Eine besondere Art des 3D-Drucks stellt der sogenannte Bioprinter dar. Dieser Biodrucker soll aus zunächst gezüchteten Zellen beispielsweise Strukturen oder Gewebe drucken. 3D-Druck eröffnet neue Perspektiven In der Medizintechnik werden 3D-Drucker zum Beispiel dazu verwendet, um Gegenstände aus unterschiedlichsten Materialen anhand eines Modells in dreidimensionaler Form auszudrucken. Dazu wird schichtweise das Ausgangsmaterial, das in Form von Pulver oder Granulat (Gips, Kupfer, Kunststoff) vorliegt, aufeinandergedruckt. 24 Gerade im Bereich der personalisierten Medizin eröffnet der 3D-Druck ungeahnte Möglichkeiten. Die Medizintechnik erstellt damit u.a. bereits Organe und Implantate. 3D-Druck in der Orthopädie und Chirurgie Dank des 3D-Drucks können im Fachgebiet der Orthopädie bereits individuell maßgeschneiderte Knieprothesen hergestellt werden. Patienten mit Knieverschleiß bekommen dann statt einer generischen Prothese eine individuell angepasste. Zuvor informiert sich der behandelnde Arzt mithilfe von CT-Aufnahmen über die aktuelle Lage des Gelenks und darüber, wie weit das Knie vom „Idealmaß“ abweicht. Knieprothese und auch Instrumente und Schnittschablonen für die Operation. Durch die genaue Anpassung ist das Gelenk in der postoperativen Frühphase beweglicher. Die individuell angepassten Instrumente gewährleisten eine hohe Operationssicherheit sowie Präzision und sorgen dafür, dass beim Einbau der Prothese bis zu einem Viertel weniger Knochenmaterial verloren geht. Die OP-Zeiten verringern sich durch die genaue Berechnung der idealen Prothesenpositionierung. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Auch Herzoperationen sind mithilfe des 3DDrucks von Organen oder Knochenmodellen besser plan- und durchführbar, was besonders bei angeborenen Herzfehlern oder seltenen Erkrankungen wünschenswert ist. Hierzu stellt ein 3D-Herzmodell die personalisierten Maße und Eigenschaften dar. Entsprechende Software verdeutlicht die kardiovaskuläre Anatomie in einer 3D-Visualisierung. Parallel kann mittels 3D-Druck ein physisches Modell erstellt werden, das die genaue Planung der Operationsstrategie ermöglicht. Eine Software bereitet die Bilder auf und „übersetzt“ sie in ein Druckmodell. In einem nächsten Schritt entstehen die individuelle Diese Herangehensweise schafft Erleichterung und Sicherheit für die Operateure und minimiert den postoperativen Behandlungsaufwand. Die Dienstleistung erbringen in der Regel Drittanbieter. Durch Erwerben der entsprechenden Soft- und Hardware können im Krankenhaus eigene Kompetenzen aufgebaut werden. 3D-Druck in der Zahnmedizin Auch in der Zahnmedizin sind 3D-Drucker schon seit geraumer Zeit im Einsatz. Insbesondere Dentallabore nutzen die digitale Zahntechnik. Sie stellen personalisierte Gipsmodelle und chirurgische Schablonen her. Außerdem passen sie Zahnersatz oder Verblendschalen (Veneers) an. Der Patient profitiert von genaueren Passformen, die individuell auf ihn eingestellt sind. Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma Für die Labore bedeuten die 3D-Druckertechnologien einen beschleunigten Arbeitsprozess, wodurch Kapazitäten frei werden. Die Umstellung auf ein digitales Verfahren macht außerdem das Lagern von physischen Modellen entbehrlich. Die Entwicklung ist so weit fortgeschritten, dass verschiedene Druckermodelle – vom kleinen Praxismodell bis zum großen Dentallabordrucker – im Angebot sind. 25 3D-Druck in der Pharmazie Relevant für Labor Krankenhaus Reha Medizintechnik Pharma In der Pharmabranche findet der 3D-Druck ebenfalls Anwendung: Das erste Medikament aus dem 3D-Drucker ist bereits von der amerikanischen Zulassungsbehörde FDA (U.S. Food and Drug Administration) zugelassen worden. Beim Medikamentendruck werden nacheinander Schichten des Pulvers, das den Wirkstoff enthält, gedruckt. Mithilfe einer Flüssigkeit werden in einem nächsten Schritt die Pulverlagen zusammengefügt. Auf diese Weise können besonders hochdosierte Mengen in nur einer kleinen Tablette verabreicht werden, was besonders Patienten mit Schluckbeschwerden oder älteren Menschen zugute kommt. Eine poröse Oberfläche sorgt für eine schnellere und bessere Resorption des Wirkstoffs. Außerdem ist es möglich, Tabletten in unterschiedlichen Formen zu drucken. Das ist deshalb von Bedeutung, weil das Oberflächen-Volumenverhältnis der Pille für die Wirkstoffabhängigkeit verantwortlich ist. Eine Tablette in Pyramidenform beispielsweise gibt ihren Wirkstoff langsamer ab als eine in Kugelform. Dieses Verfahren gestaltet also die Wirkstoffabgabe individueller und patientenorientiert. Zukünftig werden die Tabletten sogar direkt in der individuellen Dosierung gedruckt, sodass sie sich an das Patientengewicht anpassen lassen. Geplant ist, diesen Schritt in die Krankenhäuser und Apotheken zu verlagern, um dort patientenspezifische Tabletten drucken zu können. Ausblick zum Einsatz des 3D-Drucks Der 3D-Druck zeigt beeindruckende Fortschritte und findet bereits in verschiedenen Bereichen der Gesundheitsbranche Anwendung. Gleichzeitig verspricht diese Technologie ein noch größeres Innovationspotenzial, insbesondere im Organ- und Gewebedruck. Vom sogenannten Bioprinter wird insbesondere die Transplantationsmedizin profitieren. Organspenden wären nicht mehr nötig. Abstoßungsreaktionen des Körpers werden durch die Nutzung von Stammzellen verhindert. Zuletzt haben Bioingenieure in den USA einen innovativen Bioprinter entwickelt, der lebensfähige Implantate in einer realen Größe druckt, die beispielsweise als Ersatz von Schädelknochen oder Ohren verwendet werden können. Die Anwendung am Menschen wird jedoch noch dauern, da bislang noch geforscht wird und u.a. noch tierexperimentelle Studien erforderlich sind. Im Bereich des 4D-Drucks ist die Forschung ebenfalls aktiv. Die vierte Dimension bezeichnet den Faktor Zeit. Das bedeutet, dass sich Implantate künftig im Zeitverlauf und damit mit dem Patienten verändern können. Dazu 26 beschäftigen sich die Forscher mit sogenannten „Memory“-Materialien. Diese „erinnern“ sich an ihre ursprüngliche Form und formen sich, wenn bestimmte Faktoren wie Temperatur, Druck oder Wasser aktiviert werden, in den originären Zustand zurück. Dieses Verfahren wird bereits bei der Anpassung von Cochlea-Implantaten (elektronischen Hörprothesen) genutzt. Sind diese erst einmal in der Hörschnecke eingesetzt, entfalten sie sich zur ursprünglichen Form und passen sich an das Ohr des Patienten an. Wie die Beispiele gezeigt haben, macht der 3D-Druck bereits heute einiges in der Versorgung der Patienten möglich. Das volle Wachstumspotenzial ist jedoch noch nicht ausgeschöpft. Die Technologie des 3D-Drucks besitzt ein bedeutendes Zukunftspotenzial. Fazit Die Gesundheitsbranche steht vor einem digitalen Umbruch Technologischer Wandel und gesellschaftliche Erwartungshaltung forcieren neue Geschäftsmodelle der personalisierten Medizin. Tradierte Gesundheitsversorger finden sich zunehmend im Wettbewerb mit Unternehmen, die von außen auf den Gesundheitsmarkt drängen. Dabei nehmen innovative Technologien wie Big Data und Cloud Computing großen Einfluss auf die Entwicklung und Etablierung neuer Angebote. Eine Schlüsselrolle fällt den digitalen Gesundheitsdaten zu. Der Umgang mit Big Data betrifft nicht nur die Gesundheitsunternehmen, sondern auch die ambulanten und stationären Gesundheitsversorger. Doch Daten allein bieten noch keinen Mehrwert. So geht es neben der Archivierung der Datenflut darum, die Daten sinnvoll zu verwenden. Um damit einen konkreten Patientennutzen zu generieren. Wem dieser Schritt gelingt, der profitiert von einem Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Gesundheitsversorgern und -unternehmen. Stehen heute noch regulatorische Rahmenbedingungen im Widerspruch zu den Möglichkeiten, die der technische Fortschritt in Aussicht stellt, so ist davon auszugehen, dass diese nicht alle künftig Bestand haben werden. Geschäftsmodelle werden vernetzter Gleichwohl lassen sich die Chancen, die mit der personalisierten Medizin und der Digitalisierung einhergehen, nicht per Knopfdruck realisieren. An die Akteure des Gesundheitsmarktes wird zunehmend der Anspruch gestellt, sich als Koordinatoren für ihre Patienten zu verstehen; fachliche und kommunikative Anschlussfähigkeit ist dabei Voraussetzung. Denn die Bereitschaft, persönliche Daten zu sammeln und auswerten zu lassen, wächst, und diese Entwicklung befördert nicht zuletzt vielfältige Möglichkeiten für neue Geschäftsmodelle. Unerlässlich werden Investitionen in die IT-Ausstattung und die eigene IT-Kompetenz sein. Mit den aufkommenden neuen Gesundheitsorten, von der App bis zum Fitnessstudio, ergeben sich weitere Ausgangspunkte für die Gesundheitsbranche, die es zu erschließen gilt. Netzwerkzusammenschlüsse und neue Kooperationsformen werden für die Bewältigung dieser Aufgaben zunehmend relevant – und sind in vielen Fällen auch wirtschaftlich sinnvoll. Nicht zuletzt vor dem Hintergrund der Geschwindigkeit, mit der die Digitalisierung voranschreitet, ist eine kritische Auseinandersetzung mit dem eigenen Geschäftsmodell unerlässlich. Wobei es nicht nur darum geht, technisch den Anschluss zu behalten: Vielmehr ist es erforderlich, das eigene Profil zu schärfen und die eigenen Prozesse anzupassen, um in den vielfältigen Gesundheitsnetzen mit der eigenen Spezialisierung präsent und gefragt zu sein. 27 Innovationen finanzieren apoView präsentiert einen Auszug aus Forschung, Entwicklung und aktueller Praxis und zeigt, mit welcher Geschwindigkeit und mit welchem Potenzial die verschiedenen Technologien einen weitreichenden Beitrag in der personalisierten Medizin leisten. Mit diesen Innovationen steht die Gesundheitsbranche jedoch erst am Anfang. Es liegt an den einzelnen Gesundheitsversorgern und -unternehmen, die vielfältigen Chancen der personalisierten Medizin und zunehmenden Digitalisierung zu identifizieren und zu nutzen. Gleichwohl stehen tradierte Versorgungsmodelle auf dem Prüfstand und neue Kooperationen und Partnerschaften halten Einzug in die Geschäftsmodelle. Der Anfang einer jeden Erneuerung ist dabei eine Idee; mit Mut, Entschlossenheit, fachlichem Knowhow und einem Partner, der Sie unterstützt, werden daraus Erfolgsgeschichten. Als Ihre Bank im Gesundheitsmarkt analysieren, finanzieren und realisieren wir Ihre Innovationsvorhaben. Machen Sie aus Ihrer Idee etwas Großes In unserem Bereich Firmenkunden bündeln wir die Finanzierungskompetenz für komplexe Projekte der ambulanten und stationären Versorgung. Ganzheitliche Betreuung bedeutet für uns, dass wir Ihr Vorhaben von der ersten Idee an unterstützen und die Entwicklung Ihres Projektes und Unternehmens persönlich begleiten. 28 Wir sind an Ihrer Seite – für Ihren nachhaltigen Erfolg. Ihre Ansprechpartner Michael Gabler Bereichsleiter Firmenkunden Regionalleiter Süd/Mitte E-Mail: [email protected] Tel.: +49 211 5998-5332 Gerhard Multerer Regionalleiter Spezialisten E-Mail: [email protected] Tel.: +49 211 5998-2099 Thilo Gewaltig Regionalleiter West/Nord-West E-Mail: [email protected] Tel.: +49 211 5998-9380 Thies-Peter Maaßen Regionalleiter Nord/Ost E-Mail: [email protected] Tel.: +49 20 22804-299 www.apobank.de/firmenkunden 29 » Wir begleiten nicht nur Investitionen in der Gesund­ heitsver­sorgung, sondern leisten auch einen Beitrag zur ökonomischen Zukunftsfähigkeit des deutschen Gesund­heitssektors. « Impressum Deutsche Apotheker- und Ärztebank eG Richard-Oskar-Mattern-Straße 6 40547 Düsseldorf www.apobank.de Telefon: (0211) 5998-0 E-Mail [email protected] V.i.S.d.P. Claudia Finke RedaktionCarsten Burchartz Sonja Hoffmann Friederike Schmitz Lektorat twtext Tatjana Wanner, Gütersloh Gestaltung Dahm & Freunde, Bonn SonstigesAufgrund der besseren Lesbarkeit wird in den Texten der Einfachheit halber die männliche Substantivform ­verwendet. Die weibliche Form ist selbstverständlich immer mit ­eingeschlossen. 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Die vorliegende ­Publikation gibt unsere unverbindliche Auffassung über den Markt und die Produkte zum Zeitpunkt des Redaktionsschlusses wieder. Die Inhalte sind sorgfältig recherchiert. Eine Haftung/Gewähr für die Richtigkeit und Vollständig­keit kann im Einzelfall aber nicht ­übernommen werden. Veröffentlichung März 2016
