Die Integration des Internets der Dinge (IoT) ins Gesundheitswesen rettet weltweit Leben

Von Ken Micallef
- 6. Mär 2018 - 6 min-LEKTÜRE
IoT in health care Simprints works with the BRAC aid organization
Simprints kooperiert mit der Hilfsorganisation BRAC in Bangladesch. Mit freundlicher Genehmigung von Simprints.

Weltweit ist zwar einerseits der Zugang zu medizinischer Versorgung angewachsen, andererseits aber auch die Ungerechtigkeit im Gesundheitswesen. Dies betrifft den Zugang zu Leistungen ebenso wie deren Qualität.

Die Faktoren, die bei diesem systembedingten Problem eine Rolle spielen, sind komplex. Dabei stößt man z. B. bei Themen wie Nahrungsmittelverfügbarkeit, Wasserqualität und Umweltsauberkeit, Zugang zu Impfungen und Gesundheitsvorsorge, die in weiter entwickelten Ländern als selbstverständlich vorausgesetzt werden, auf oftmals unüberwindliche Hürden. Technologien wie Cloud-Computing, Kommunikationstechnik, soziale Medien oder das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), die in einigen Weltteilen längst alltäglich sind, werden in Ländern mit niedrigem bis mittlerem Volkseinkommen gleichfalls eingesetzt, um den dortigen Herausforderungen im Gesundheitswesen in eindrucksvoller Weise entgegenzutreten.

IoT in health care Simprints’ technology
Die Technologie von Simprints, wie hier in Uganda verwendet, ermöglicht eine präzisere und effizientere Gewährleistung von medizinischer Grundversorgung in ressourcenarmen Gebieten. Mit freundlicher Genehmigung von Simprints.

Das IoT-Konzept beruht auf „intelligenten“ Geräten, die Sensoren zur Datenerfassung nutzen und untereinander kommunizieren können. Bereits 2017 waren weltweit 8,4 Milliarden „Dinge“ vernetzt. Es braucht nicht viel Phantasie, um sich auszumalen, dass die Ausstattung der Gesundheitsdienstleister mit intelligenteren Werkzeugen dazu beitragen könnte, das Gesundheitsgefälle zwischen den Kontinenten zu überbrücken. Mithilfe von IoT-Geräten zur Unterstützung von Betreuungspersonal und Patienten lassen sich an vorderster Front die Arbeitsabläufe effizienter gestalten. Schon heute werden Impfungen, Diagnosen und Therapien für vermeidbare chronische Krankheiten schneller durchgeführt als jemals zuvor, und zwar in erster Linie durch den Einsatz von IoT-Technologie.

Das im englischen Cambridge ansässige gemeinnützige Unternehmen Simprints zählt zu den Pionieren auf dem Gebiet der Anwendung von IoT-Technologie in der globalen Gesundheitsfürsorge. Simprints stellt ein System zur Identifikation durch biometrische Fingerabdruckerkennung für Menschen aus von klimabedingten Katastrophen betroffenen Gebieten bereit. Die Technologie ermöglicht einen Zugang zu medizinischer Versorgung und weiteren Notfalldiensten mittels des unternehmenseigenen Systems zur eindeutigen Identifizierung beschädigter, abgenützter oder vernarbter Fingerabdrücke, wie sie für die betroffenen Bevölkerungsgruppen typisch sind.

„Unsere Technologie ermöglicht langfristig eine unkomplizierte und exakte Zuordnung von Menschen und sämtlichen Patientenakten, die unsere Partnerorganisation für sie erstellt“, sagt Christine Kim, Leiterin für Strategische Partnerschaften bei Simprints. „Wir bieten eine biometrische Lösung inmitten des großen globalen Dilemmas, nicht wissen zu können, welche Menschen man erreicht und welche durchs Netz fallen.“

Bei der Arbeit mit aktuellen Systemen müssen Gesundheitsorganisationen und gemeinnützige Unternehmen in der Lage sein, die Identität von Patienten festzustellen und zu überprüfen, ob bereits bekannte Erkrankungen vorliegen, die einer Behandlung bedürfen. Dies macht den Zugang zu detaillierten Patientenakten auch für solche Leistungsempfänger erforderlich, die über keinen amtlich anerkannten Ausweis verfügen. Die Vereinheitlichung dieser Vorgänge durch IoT ermöglicht eine schnellere gültige Registrierung und Identifizierung der Patienten, richtige Therapieverschreibungen und hoffentlich erfolgreichere Behandlungsergebnisse. Somit wird der Zugang zur Grundversorgung erweitert, etwa in Form vorgeburtlicher Kontrollen und Impfungen.

IoT in health care Simprints' fingerprint scanners
Mit den kostengünstigen und robusten Fingerabdruck-Scannern von Simprints kann medizinisches Fachpersonal in Entwicklungsländern wie Kenia eine große Anzahl Patienten identifizieren. Mit freundlicher Genehmigung von Simprints.

„Wir arbeiten offline; daher können wir auch in ressourcenarmen Gebieten agieren, wo es weder funktionierendes WLAN noch ein Netzwerksignal gibt“, erklärt Kim. „Wir stützen uns auf das Internet der Dinge, damit unser System funktioniert.“

Simprints integriert schon bestehende Plattformen zur mobilen Datenerfassung, und viele Organisationen verwenden in den Einsatzgebieten bereits Smartphone-Apps zur Datenerfassung, wie Kim erläutert. „Wenn jemand im Einsatzgebiet Simprints verwendet, um einen Leistungsempfänger biometrisch zu registrieren und zu identifizieren, wird Simprints offline genutzt“, sagt Kim. „Eine anonyme, eindeutige ID, die mittels einer Fingerabdruck-Vorlage generiert wurde, wird vom Scanner auf das Telefon übertragen. Sobald ein Internetzugang verfügbar ist, kann diese mit der Cloud synchronisiert werden.“

Simprints arbeitet derzeit in Südasien, in der Subsahara und im Nahen Osten mit Partnerorganisationen wie BRAC in Bangladesch, UNICEF in Nigeria und demnächst auch dem afghanischen Bildungsministerium zusammen. „Es sind 150 verschiedene Organisationen auf uns zugekommen, die diese Art Technologie benötigen, um weltweit Daten von Leistungsempfängern zu protokollieren“, berichtet Kim. „Unsere gesamten Daten werden in der Google-Cloud aufbewahrt, und im Bereich Datenschutz halten wir die EU-Standards ein, die weltweit die strengsten sind.“

Ein weiteres gemeinnütziges Unternehmen, das in Los Angeles ansässige Nexleaf Analytics, ist spezialisiert auf Sensoren- und Datentechnologien, mit dem Ziel, die Informationen zur Verbesserung von Handlungen und Strukturen im Gesundheitssektor weltweit zu nutzen.

„Eine Herausforderung, der wir im Bereich der globalen Impfprogramme gegenüberstehen, ist die fehlende Einsicht in die Leistungsfähigkeit des Systems“, sagt Martin Lukac, Mitbegründer und Technologievorstand von Nexleaf. Zur Lösung dieses Problems bietet Nexleaf einen kostengünstigen Sensor namens ColdTrace an, der zur Überwachung von Impfstoff-Kühlschränken in ländlichen bzw. entlegenen Gebieten entwickelt wurde.

IoT in health care Nexleaf's ColdTrace device
Das ColdTrace-Gerät von Nexleaf überwacht Impfstoff-Kühlschränke in entlegenen ländlichen Gebieten. Mit freundlicher Genehmigung von Nexleaf Analytics.

ColdTrace lädt die Ergebnisse in Echtzeit auf unsere Cloud-Server“, sagt Lukac. „Dadurch wird aus einem gewöhnlichen Impfstoff-Kühlschrank ein ‚intelligenter‘ Kühlschrank, der mit dem Zentralsystem verbunden ist und sogar Alarm schlagen kann, wenn die Gefahr besteht, dass Impfdosen durch extreme Temperaturen beschädigt werden.“

Dies betrifft ganz konkret das verbreitete Problem der inadäquaten Aufbewahrung von Impfstoffen, das die Wirksamkeit sowohl der Impfungen selbst als auch der Versorgungskette beeinträchtigt, bis hinein in Regierungsstellen und internationale Organisationen. Neue Daten der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zeigen, dass Impfungen jährlich 2 bis 3 Millionen Todesfälle vermeiden – eine Zahl, die deutlich ansteigen würde, wenn mehr Impfstoffe effizient transportiert, aufbewahrt und ausgeliefert werden könnten.

„Über 12.000 Geräte der ColdTrace 5-Serie von Nexleaf werden in elf indischen Bundesstaaten über unser intelligentes elektronisches Impfnetzwerk verteilt“, berichtet Lukac. „Auch in mehreren Provinzen von Mosambik sind unsere Geräte bereits im Einsatz. In Kenia überwacht ColdTrace derzeit auf Bezirksebene mehrere Einrichtungen zur Lagerung von Impfstoffen. Gesundheitsministerien können das Daten-Dashboard von ColdTrace nutzen, um von jeder mit ColdTrace ausgestatteten Gesundheitseinrichtung aus in Echtzeit den Status von Impfstoff-Kühlschränken abzufragen, und Kühlschränke, die mit ColdTrace ausgestattet sind, können das medizinische Personal alarmieren, sobald Impfdosen in Gefahr sind.“

Durch diese Echtzeit-Benachrichtigungen werden Reaktionen ausgelöst, die Impfstoffe retten können, wie etwa das Überprüfen der Sperrvorrichtung an den Kühlschranktüren oder das Einschalten eines Notstromaggregats. „Unsere Daten machen deutlich, dass Krankenschwestern, die einen Notruf von einem Impfstoff-Kühlschrank empfangen, tätig werden, um die Impfstoffe zu schützen“, sagt Lukac. „Allein durch Textnachrichten konnte das Gefrieren von Impfstoffen in Kliniken um 74 Prozent reduziert werden.“

IoT in health care A nurse receives a ColdTrace alert
Eine Krankenschwester erhält einen ColdTrace-Notruf direkt auf ihr Smartphone. Mit freundlicher Genehmigung von Nexleaf Analytics.

Die Arbeit auf diesem Gebiet erfordert koordinierte Anstrengungen und bietet sich insofern als optimaler Einsatzbereich für das Internet der Dinge an. „IoT und Sensor-Technologien verfügen über ein sagenhaftes Potenzial zur Bewältigung von Herausforderungen in Bezug auf Ressourcen und Infrastruktur in Ländern mit niedrigem Volkseinkommen“, sagt Natalie Evans, die sich bei Nexleaf als Koordinatorin für philanthropische Projekte engagiert. „Indem wir den Bedürfnissen dieser Länder und jenen einzelner Nutzer Gehör schenken, können wir für einige der größten Herausforderungen, die auf die Erde zukommen, effiziente und kostengünstige Lösungen konzipieren, vervielfältigen und in die Fläche bringen: Bewahrung der Umwelt, Produktion angemessener Nahrung und Schutz vor tödlichen Krankheiten.“

Laut Prognosen der Dachorganisation ACT | The App Association wird der vernetzte Markt im Gesundheitssektor bis 2020 auf umgerechnet 95 Milliarden Euro anwachsen. Entwicklungsländern wird hierbei ein 40-prozentiger Anteil am IoT-Markt prognostiziert, was eine Reihe neuartiger Lösungen im Gesundheitswesen erforderlich machen wird. Die Nutzung von Daten zur Unterstützung dieser Lösungen erhöht deren Reichweite und Wirksamkeit – und erhebt medizinische Versorgung zu einem Menschenrecht, das allen zugutekommen soll.

Angesichts der dringenden Notwendigkeit, Lösungen für Menschen zu entwickeln, die in entlegenen Gebieten der Erde leben und arbeiten, unterstützt die Autodesk Foundation Unternehmen wie Nexleaf und Simprints beim Umsetzen radikaler Verbesserungen durch intelligentere und nachhaltigere Gestaltungskonzepte.

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