Telemedizin

Telemedizin
„Medicine at a distance“
SEMINARARBEIT
BIOMEDIZINISCHE INFORMATIK
Schallhart Manuela
BMI_DI9
WS 2010/2011
Agenda
2
y Motivation
y Definition
y Geschichtlicher Rückblick
y Anwendungsgebiete
y Herausforderungen
y Chancen/Zukunftsvisionen
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02.12.2010
Motivation (1)
3
y Jänner 2010: Haiti – Erdbebenkatastrophe
200.000 Tote, 300.000 Verletzte
University of Miami errichtet 240-Betten-Zelt; Ärzte
konsultieren über Satellit Spezialisten in Miami
y Februar 2010: Olympische Winterspiele Vancouver
Verwendung von Ultraschallgeräten in Größe eines
Mobiltelefons zur Aufnahme von Bildern bei verletzten
Athleten
y U.S. Army – Pilotstudie mit 10.000 verletzten Soldaten:
Überwachung der Soldaten zu Hause; Übertragung von
verschlüsselten Nachrichten über Mobiltelefon
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02.12.2010
Motivation (2)
4
y Erreichbarkeit von Gebieten mit geringer
Bevölkerungsdichte (Schottland, Skandinavien,
Alaska…)
y Verbesserung der Lebensumstände für chronisch
Kranke
y Verminderung der Hospitalisierungsrate
y Kostenersparnis
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Definition (1)
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y Unter Telemedizin versteht man „die Erbringung von
Gesundheitsdienstleistungen unter Verwendung von
Informations- und Kommunikationstechnologien zum
Austausch gültiger Informationen für Diagnose, Therapie
und Prävention von Krankheiten, wenn dabei die
räumliche Entfernung einen kritischen Faktor darstellt“.
(WHO 1998)
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Definition (2)
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y Teilbereich der Telematik (Telekommunikation und
Informatik)
y Diagnostik, Therapie, Prävention
y Räumliche/zeitliche Distanz
y Beteiligte: Arzt, Patient, Apotheker bzw. zwei sich
konsultierende Ärzte
y Multimedia-Anwendungen, Telekommunikation
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Geschichtlicher Rückblick
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Geschichtlicher Rückblick (1)
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y Ursprung (Mitte der 60er): Fernmesstechnik der NASA
Ärzte überwachen physiologische Funktionen
(Herzfrequenz, Blutdruck, Atemfrequenz, Temperatur…)
von Astronauten in bemannten Raumschiffen
y 1964: Verbindung zwischen University of Nebraska und
Norfolk State Hospital (180 km Entfernung) über
interaktives Fernsehen zum Austausch von
Untersuchungsergebnissen und zur Konsultation von
Kollegen
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Geschichtlicher Rückblick (2)
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y Anfang 70er: Erste Erfahrungen in Europa (Schottland)
Bereitstellung medizinischer Betreuung für Arbeiter auf
Ölplattformen in der Nordsee und für wissenschaftliches
Personal im britischen Antarktis-Territorium
y 70er, 80er:
US-Regierung sponsert verschiedene TeleradiologieProjekte
{ Spezifische nationale Telemedizin- Projekte in
europäischen Ländern (z.B. Italien, Norwegen)
{
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Geschichtlicher Rückblick (3)
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y 1989-1990: Advanced Informatics in Medicine (AIM)
42 Projekte in Europa
{ 20 Millionen EWE
{ Ziel: Was kann mit Hilfe von Informatik im
Gesundheitswesen erreicht werden und wie beeinflusst
sie die Aktivitäten und die zukünftige Entwicklung?
{
y 1990-2010: Dank modernster
Kommunikationstechnologien Einführung von
Telemedizin in verschiedenen Gebieten
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Anwendungsgebiete
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Telekonsultation
Telemonitoring
Teleradiologie
Telechirurgie
Teleneurologie
Telepathologie
Teledermatologie
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Telekonsultation (1)
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y „Unter Teleconsulting versteht man die fallbezogene
Beratung mit einem Fachkollegen mittels elektronischer
Medien.“ (Hufnagl/Dietel 2004, S. 48 in Jähn/Nagel)
y Konkreter medizinischer Problemfall
y Elektronische Bereitstellung medizinischer Daten
(Befunde, Bilder, …)
y Einholen einer Zweitmeinung
y Probleme: Datenschutzbedenken, fehlende Standards,
Schwierigkeiten bei der Abrechnung
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Telekonsultation (2)
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y Anforderungen an Telekonsultationssysteme:
{
{
{
{
{
{
{
Höchste medizinische Qualität
Garantie von Antwortzeiten
Verknüpfbarkeit mit bestehenden HIS-, PACS-Datenbanken
Unterstützung von synchroner und asynchroner
Kommunikation
Nutzung von international etablierten Standards
Sicherung der Daten vor unberechtigtem Zugriff
Nutzerfreundliches Interface
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Telekonsultation (3)
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y Washington DC: iConsult Teleconsultation Program
y
y
y
y
(1996 gegründet)
Webportal
Ärzte in abgelegenen oder medizinisch
unterversorgten Gebieten konsultieren Kollegen
über das Internet
Auf freiwilliger Basis
Video:
https://www.iconsinmed.org/uploads/file/demo/Co
nsulting%20demo.htm
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Telekonsultation (4)
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y Pilotprojekt in Schottland: Cisco HealthPresence
(2008)
{
{
Ziel: Entwicklung und Test des klinischen
Behandlungsprozesses aus Sicht der Ärzte und der Patienten
Zwei Räume in einem akademischen Lehrkrankenhaus
Flachbildschirm
Ù HDTV-Kamera inkl. Mikrofon
Ù Sicheres Netzwerk
Ù
{
{
Aufzeichnung von Vitaldaten und diagnostischen
Informationen (bedient von einem Assistenten)
Zuerst telemedizinische, anschließend herkömmliche
Untersuchung
http://www.cisco.com/web/strategy/healthcare/cisco_healthpresence_solution.html
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Telekonsultation (5)
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• 2/3 der Patienten können sicher beurteilt werden
• Aufstellung von Telekonsultationsstationen in entlegenen Gebieten (Schulen,
Einkaufszentren, Altenheimen, Gefängnissen, …)
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Telemonitoring (1)
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y „Die telemedizinische Überwachung chronisch erkrankter
oder frühzeitig aus der stationären Behandlung entlassener
Patienten in deren häuslichem Umfeld ist das Telemonitoring
oder die Telecare.“ (Mohr et al. 2004, S. 35 in Jähn/Nagel)
y Lückenlose elektronische Datenerfassung über Home-Care-
Geräte
y Automatische Übermittlung von Vitalparametern an ein
telemedizinisches Zentrum
y Einleitung therapeutischer Maßnahmen bei Überschreitung
individuell festgelegter Grenzwerte
y Beispiele: Chronische Herzinsuffizienz, Hypertonie, Diabetes,
Asthma
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Telemonitoring (2)
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y F&E-Projekt in Deutschland: „Partnership for the
Heart“ (2007)
{
{
{
{
{
{
Ziel: Lebensqualität erhöhen, Zahl und Dauer der
Krankenhausaufenthalte reduzieren
Patient misst Vitaldaten (Herzaktivität, Blutdruck, Gewicht, …)
Messgeräte übertragen Daten mittels Bluetooth auf PDA
PDA sendet Daten verschlüsselt an ein telemedizinisches
Zentrum (Mobilfunk)
Daten werden in Patientenakte eingetragen und vom Arzt
täglich überprüft
Bei Notfall verständigt Arzt oder Patient Notarzt
(Köhler/Lücke 2007, S. 110-113)
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Telemonitoring (3)
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Telemonitoring (4)
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Teleradiologie (1)
21
y Ferndiagnostik und zentrale Befundung von
y
y
y
y
medizinischen Bildern zu Bereitschaftszeiten (z.B.
Notfallbefundung in der Nacht)
Konsultationen
Direkte Verbindung zwischen Überweiser und
radiologischem Diagnostiker über PC
Verteilung und Übertragung digitaler Bildbefunde in
höchster Bildqualität durch PACS-Systeme
DICOM ermöglicht Kommunikation zwischen
heterogenen Systemen
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Teleradiologie (2)
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y Vorteile:
{ Fachärzte für Radiologie müssen nicht vor Ort sein
{ Reduzieren von Krankentransporten in schwach besiedelten
Regionen
{ Radiologische Fort- und Weiterbildung auch ohne
Anwesenheit eines Radiologen möglich
y Kooperative Befundungsmöglichkeit:
zwei Radiologen verfolgen bei Bedarf den gesamten
Untersuchungsgang und beurteilen Ergebnis
synchron über Telekonferenz verbundene Rechner
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Teleradiologie (3)
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y Softwaresystem KAMEDIN in Deutschland:
Kooperatives Arbeiten und rechnergestützte
MEdizinische Diagnostik auf Innovativen Netzen
{
{
{
{
Austausch von medizinischen Bilddaten
Telekonferenzen
Expertenkonsultation
Automatische Segmentierung von medizinischen Bilddaten
durch Bildanalyse (Separierung der Daten in einzelne
Gewebetypen unter Nutzung von künstlichen neuronalen
Netzen)
http://www.igd.fhg.de/~busch/projects/kamedin/kamedin_d.html
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Teleradiologie (4)
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Benutzeroberfläche des
deutschen
Teleradiologiesystems KAMEDIN
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02.12.2010
Telechirurgie (1)
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y Ferngesteuerte Operation
y Chirurg vom Patienten räumlich getrennt
y Chirurg steuert und kontrolliert Robotersysteme
(Telemanipulatoren)
y Computerassistierte Chirurgie (Telementoring): Chirurg
assistiert mit Hilfe von Videokonferenz einem weniger
erfahrenen Arzt bei Operation Æ Übertragung von
audiovisuellen Signalen simultan in beide Richtungen
y Computerunterstützte Chirurgie (CAS): Chirurg steuert
Instrumente eines Roboters Æ Übermittlung der Daten
über Telekommunikationsleitungen
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Telechirurgie (2)
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y Anforderungen
{
{
{
{
{
{
Videomonitor mit hoher Auflösung
Multidirektionales Mikrofon inkl. Lautsprechern
Bedienungskonsole für die Steuerung der Telemanipulatoren
Tablet PC zum Erstellen freihändiger Skizzen über ein
bewegtes Bild
Externe Kamera, die vom entfernten Chirurgen gesteuert
werden kann, während sie Bilder vom Operationssaal
überträgt
Wichtig: Verzögerungen bei der Bildübertragung müssen unter
300 ms liegen
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Telechirurgie (3)
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y Initiale Anwendungsbeispiele
{
{
{
1996: Ein erfahrener laparoskopischer Chirurg (300 Meter
entfernt) leitet einen weniger erfahrenen Arzt durch eine
Operation (Abbinden von Krampfadern).
1998 Baltimore-Rom (7000 km): Ein Roboter platziert mit
Hilfe von zwei Röntgenaufnahmen eine Nadel auf einer Niere
zur Vorbereitung für eine Nierensteinentfernung.
2001 New York-Strassburg (6500 km): Erste
Gallenblasenentfernung mit Hilfe des Zeus Robotersystems.
(Varkarakis et al. 2005, S. 840-846)
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Teleneurologie (1)
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y Video-Konferenzschaltung zwischen untersuchendem
Arzt, Patienten und räumlich entferntem Diagnostiker
y Übertragung von Video- und Tonaufnahmen
y Körperliche Untersuchung (z.B. Pupillenmotorik) und
Befragung des Patienten durch Teleneurologen, der den
untersuchenden Arzt bei der Diagnose beraten kann
y Mobiles Telemedizinsystem (fahrbare
Untersuchungseinheit) ausgestattet mit Monitor,
Rechner, Videokamera, Mikrofon, Verstärker,
Lautsprecher und entsprechender Software
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Teleneurologie (2)
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Mobiles
Telemedizinsystem,
Arbeitsplatz
des Teleneurologen
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Teleneurologie (3)
30
y Zielsetzungen
{
{
{
Durchführung einer Ferndiagnose von Schlaganfallpatienten
mittels Video- und Tonübertragung
Gewährleistung der qualitativ bestmöglichen Versorgung der
Schlaganfallpatienten mit interdisziplinärer Kompetenz
Verbesserung der Diagnose und Therapie von
Schlaganfallpatienten aktiv mit Hilfe von räumlich entfernten
Teleneurologen auch in kleineren Krankenhäusern über weite
Entfernungen in kürzest möglicher Zeit
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Telepathologie
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y Gewebe soll auf Gut- bzw. Bösartigkeit untersucht werden
(während Patient in Narkose gehalten wird)
y Telemikroskopie: Lichtmikroskop wird über Internet
ferngesteuert; Gewebe wird in Echtzeit angezeigt
y Durch „gemeinsames Hinsehen“ kann in direkter Interaktion
von Arzt und Pathologen fragwürdiger oder unklarer Befund neu
bewertet werden Æ Erhöhung der diagnostischen Treffsicherheit
y Klinisch-pathologische Telekonferenz: mehrere Praxen und
Krankenhäuser sind an ein telepathologisches Zentrum
angeschlossen und können gemeinsam Befunde und weitere
Vorgehensweisen diskutieren
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Teledermatologie
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y Möglichkeit problematische Fälle aus der Distanz
von einem Experten in speziellen Fachzentren
beurteilen zu lassen (Konsultation!)
y Deutliche Verbesserung der diagnostischen
Sicherheit durch digitale Hochpräzisionsgeräte
(Handdermatoskope)
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Weitere Anwendungsgebiete
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y Telegastroenterologie
y Teleophthalmologie
y Teleonkologie
y Telekardiologie
y Telepsychiatrie
y…
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Herausforderungen
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Herausforderungen (1)
35
y Patient ist nicht physisch anwesend (persönliche
Interaktion mit Arzt fehlt)
y Datensicherheit, Datenschutz, Privatsphäre:
{ Austausch von Daten über sicheres medizinisches Portal (nicht
über Skype, Facebook etc.)
{ Zugriffsberechtigungen müssen vom Patienten bestimmt
werden können
{ Vertraulichkeit von Daten muss gegeben sein
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Herausforderungen (2)
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y Telemedizinische Geräte (z.B. für Telemonitoring)
y
y
y
y
sind teuer
Haftung: Wer ist verantwortlich, wenn etwas schief
geht?
Abrechnung (z.B. zwei Ärzte sind in Diagnosestellung involviert)
Nutzerakzeptanz
Fehlende Standards
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Chancen/Zukunftsvisionen
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Chancen/Zukunftsvisionen (1)
38
y Menschen werden älter, leben bewusster, kümmern
sich mehr um ihre Gesundheit
y Menschen werden vertrauter im Umgang mit
modernen Technologien Æ höhere Akzeptanz
y Rasante Weiterentwicklung der Technik
y Mehr Komfort für chronisch Kranke: weniger
Krankenhausbesuche und -aufenthalte, besserer
Umgang mit ihrer Krankheit (Selbstmanagement)
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Chancen/Zukunftsvisionen (2)
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y Erwartete Kostenersparnis
{ Verringerung der Hospitalisierungsrate
{ Geringere Reisekosten für Arzt und Patient (in abgelegenen
Gebieten)
{ Weniger Nachtdienste für Fachärzte
{ Weniger Krankentransporte
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Literaturauszug
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y Burg, G. (Hrsg.) 2003: Telemedicine and Teledermatology, Basel, Karger Verlag
y Field, M. 1996: Telemedicine: A Guide to Assessing Telcommunications for Health
y
y
y
y
y
y
y
y
Care, Washington, National Academies Press
Haas, P. 2006: Gesundheitstelematik: Grundlagen, Anwendungen, Potenziale,
Berlin, Springer-Verlag
Jähn, K.; Nagel, E. (Hrsg.) 2004: e-Health, Berlin, Springer-Verlag
Köhler, F.; Lücke, S. 2007: „Partnership for the Heart“: Klinische Erprobung eines
telemedizinischen Betreuungssystems für Patienten mit chronischer
Herzinsuffizienz, Kardiotechnik (4), 110-113
Ohinmaa, A.; Hailey, D. 2002: Telemedicine, outcomes and policy decisions,
Disease Management & Health Outcomes 10 (5), 269-276
Richstone, L.; Kavoussi, L.; Lee, B. 2006: Telemedicine: proven results and promise
for future, Contemporary Urology 18 (10), 20-26
Stanberry, B. 2006: Legal and ethical aspects of telemedicine, Journal Of
Telemedicine And Telecare 12 (4), 166-175
Varkarakis, I.; Rais-Bahrami, S.; Kavoussi, L.; Stoianovici, D. 2005: Robotic surgery
and telesurgery in urology, Urology 65 (5), 840-846
Whitten, P. 2006: Telemedicine: communication technologies that revolutionize
healthcare services, Generations 30 (2), 20-24
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02.12.2010
Danke für eure
Aufmerksamkeit!
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