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imago images/Panthermedia
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rbb Praxis Feature - Digitale Medizin - wie sie schon heute hilft

Das EKG kommt aus der Armbanduhr, die Diagnose vom Handy: Digitale Medizin ist für viele Patienten längst Alltag. Doch nicht nur Patienten profitieren von den Möglichkeiten der "Digitalen Medizin": Schon heute unterstützen Roboter Chefärztinnen bei der Visite. Künstliche Intelligenz hilft Medizinern bei Diagnose und Therapie: von Krebs bis Parkinson, von seltenen Erkrankungen bis zu komplexen Gehirnoperationen.

Umfragen zufolge finden die meisten Deutschen eine Digitalisierung der Medizin gut. Und die Vorteile – etwa einer digitalen Patientenakte – liegen auf der Hand:

• bessere Vernetzung von niedergelassenen Ärzten und Kliniken
• Zugriff auf Untersuchungsergebnisse von allen Beteiligten
• Klarheit über Verschreibungen auch von unterschiedlichen Ärzten
• Vermeidung von Wechselwirkungen bei Medikamenten
• Vermeidung unnötiger Doppel-Untersuchungen
• Höhere Patientensicherheit durch Vermeidung von Übertragungsfehlern bei der Dokumentation
• Bessere Patientenversorgung
 - in ländlichen Gebieten
 - für chronisch Erkrankte
 - im Notfall, wenn der Patient nicht ansprechbar ist

Allerdings stehen insbesondere Datenschützer einer elektronischen Patientenakte skeptisch gegenüber. Denn die hoch sensiblen medizinischen Daten müssen auf einem zentralen Server gespeichert werden, Ärzte, Apotheker und Pflegepersonal müssen darauf zugreifen können. Das macht das Netzwerk anfällig für Datendiebe. Dementsprechend befürchten auch in einer Umfrage dreiviertel der Befragten durch den Einsatz digitaler Medizin steige das Risiko von Datenklau- und missbrauch.

Estland: Vorreiter in der digitalen Medizin

Deutschland liegt in einem Ranking von 18 Industrieländern zur Digitalen Medizin auf Platz 17, Estland dagegen ist Spitzenreiter. Seit über 10 Jahren gibt es hier eine digitale Patientenakte - Papier wurde weitgehend aus Praxen, Apotheken und Krankenhäusern entfernt. Denn auch Rezepte werden auf der so genannten Bürgerkarte gespeichert.
Dabei checkt eine Software direkt, ob Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten bestehen.

Die Esten können selber entscheiden, ob sie die gesamte Akte offen legen oder Teile davon sperren lassen. In der Praxis aber beschränkt kaum ein Este den Zugang zu seinen Gesundheitsdaten auf der Bürgerkarte. Die Esten haben offensichtlich Vertrauen in ihren Staat. Für sie überwiegen die Chancen der Digitalisierung deren Risiken. Daher ist auch die Beteiligung an der so genannten Biobank sehr groß. Jeder fünfte Este hat bereits hierfür sein Blut abgegeben - freiwillig. Aus den Proben werden Genanalysen gemacht. Forscher wollen damit neue Therapien und Medikamente entwickeln. Zudem erfährt jeder Teilnehmer aufgrund seiner Genanalyse, wie hoch sein Risiko für die großen Volkskrankheiten ist und kann so frühzeitig gegensteuern.

Ganz vereinfacht gesagt, kann man sagen, dass es bei der digitalen Medizin vier große Bereiche gibt:
• Telemedizin: zur fernmündlichen Betreuung von Patienten
• Vernetzte Hilfsmittel: Überwachungsinstrumente für medizinische Parameter
• Big Data: Datensammlung im großen Umfang mit entsprechender Forschung
• Künstliche Intelligenz: selbstlernende Systeme zur Diagnosestellung

Telemedizin in Deutschland – was gibt es schon?

1. Die Videosprechstunde für Patienten
Einige Ärzte in Deutschland bieten Videosprechstunden für Patienten an, die aus verschiedenen Gründen nicht persönlich in die Praxissprechstunde kommen können. Gerade bei langen Anfahrtswegen oder etwa nach Operationen kann das durchaus hilfreich sein. Operationswunden etwa kann der Arzt in ihrem Heilungsprozess so engmaschiger beurteilen oder weitere Therapien direkt am Bildschirm erläutern.
Die Kassenärztliche Bundesvereinigung und der Spitzenverband der gesetzlichen Krankenversicherer haben sich auf die technischen Anforderungen für eine solche telemedizinische Betreuung geeinigt – insbesondere, was datenschutz-technische Belange angeht:
• der Patient muss sein schriftliches Einverständnis für eine Videosprechstunde geben
• weder der Arzt noch Patient dürfen das Gespräch aufzeichnen
• Werbung innerhalb der Videosprechstunde ist tabu
• Der Arzt muss sicherstellen (über zertifizierte Videodienstanbieter), dass die Videosprechstunde während der gesamten Übertragung Ende-zu-Ende verschlüsselt ist
Besondere technische Gerätschaften oder eine spezielle Software braucht es dazu meist nicht. Es reicht auf beiden Seiten ein Bildschirm mit Kamera und Mikrofon und eine Internetverbindung. Erst seit Mitte 2017 dürfen Ärzte solche Sprechstunden auch abrechnen. Davor galt fürÄrzte ein so genanntes Fernbehandlungsverbot. Ein Arzt durfte einen Patienten nur fernmündlich beraten, wenn er ihn mindestens einmal unmittelbar behandelt hat.

2. Videokonferenzen für Ärzte
Nicht nur niedergelassene Ärzte nutzen telemedizinische Hilfsmittel. Auch Kliniken können von Video-Sprechstunden profitieren. Von fünf neurologischen Zentren in Berlin und Greifswald aus werden im Moment 12 kleinere Kliniken ohne neurologische Abteilung im gesamten Nordosten Deutschlands neurologisch betreut.

In den kleineren Kliniken sind nicht rund um die Uhr Neurologen im Dienst. Zur Versorgung neurologischer Notfälle wie etwa einem Schlaganfall ist aber häufig spezialisiertes neurologisches Wissen notwendig. Um bleibende Schäden nach einem Schlaganfall zu verhindern, ist eine schnelle Diagnose wichtig. Und die kann ein Neurologe auch aus der Ferne stellen. Das Ziel des Projektes ist, früher in Zusammenarbeit mit den nicht-neurologisch ausgebildeten Ärzten im Krankenhaus eine entsprechende Behandlung einzuleiten und damit zu vermeiden, dass Patienten versterben oder größere Behinderungen zurückbehalten.

3. Visiten-Roboter
Im Rahmen eines Digitalisierungsprojekts geht der Vivantes-Klinikverbund weitere ungewöhnliche Wege. In der Gynäkologie des Vivantes Auguste-Viktoria Klinikums ist ein Visiten-Roboter im Einsatz. Der so genannte "Double Robot" besteht aus einem Tablet-Computer, das auf einem Gestell mit zwei elektrisch betriebenen Rädern befestigt ist. Die Chefärztin der Gynäkologie Dr. Mandy Mangler steuert den Visiten-Roboter über ihr Handy. Auf dem Tablet ist dann ihr Gesicht zu sehen und sie kann über Video mit den Patientinnen kommunizieren. Für sie ist er eine große Erleichterung im Arbeitsalltag. Sie nutzt ihn, wenn sie sich etwa nach einer Operation nach der Patientin erkundigen will, aber keine Visite mehr geplant ist. Oder sie führt Gespräche nach Feierabend oder an Wochenenden Gespräche mit Patientinnen, auf die diese sonst länger warten müssten.
Das Problem: der Visiten-Roboter kann keine Türen öffnen. Und auch falls es nötig ist, die Patientinnen näher anzuschauen, ist während der Roboter-Visite immer eine Schwester vor Ort. Und schwierige Gespräche führt die Ärztin nach wie vor nur persönlich.

Vernetzte Hilfsmittel – die digitalen Schutzengel

Auch für zuhause gibt es inzwischen kleine Helfer – sozusagen digitale Schutzengel. Wichtig sind die vor allem bei Menschen, die chronisch erkrankt sind. Insbesondere Herzpatienten profitieren von Überwachungsgeräten, die den Herzschlag aufzeichnen. Denn es gibt viele Rhythmusstörungen, die nur sporadisch auftreten und oft sogar vom Patienten kaum bemerkt werden. Bisher wurden Patienten bei Verdacht auf Herzrhythmusstörungen oft über ein Langzeit-EKG oder so genannte Event-Recorder versorgt. Das Langzeit-EKG wird meist über 24 Stunden angelegt. Allerdings kommt es häufig vor, dass ausgerechnet in der Zeit, in der das Gerät getragen wird, gar keine Rhythmusstörungen auftreten. Und kaum hat man das Gerät dann beim Arzt wieder abgegeben, beginnt das Herz wieder zu stolpern.
Patienten, bei denen bereits eine Rhythmusstörung diagnostiziert wurde, bekommen deshalb häufig einen Event-Rekorder implantiert. Der soll Episoden mit unregelmäßigem Herzschlag aufzeichnen und dabei helfen die medikamentöse Therapie zu optimieren. Allerdings müssen diese Rekorder implantiert werden – und kommen daher nicht für jeden Patienten in Frage. Denn auch wenn es nur ein kleiner Eingriff ist: die Implantation birgt natürlich Gefahren, wie eine Infektion oder Blutungen.

1. Helfer am Handgelenk: die Smartwatch
Seit kurzem gibt es auch Smartwatches, die den Herzschlag überwachen können. Patientin oder Patient können hier jederzeit ihren Herzrhythmus aufzeichnen und an den Ärztin oder Arzt senden. Die Deutsche Gesellschaft für Kardiologie hält etwa die Messungen der Apple Watch 4 für verlässlich. In einer Studie am Sana-Klinikum Lichtenberg wollen Herzspezialisten nun überprüfen, ob diese Smartwatch die Herz-Rhythmus-Störungen genauso gut messen kann wie ein implantierter Event-Rekorder. Erste Ergebnisse sind vielversprechend, die Studie aber noch nicht abgeschlossen.
Ein weiterer Vorteil solcher Smartwatches: sie können auch registrieren, wenn der Träger stürzt und sich danach nicht mehr bewegt. Über eine SIM-Karte oder eine Bluetooth-Verbindung zum Handy kann dann der Notarzt oder ein Angehöriger alarmiert werden.

2. Das intelligente Sitzkissen
Eine ganz ähnliche Funktion hat das Kissen des jungen Berliner Unternehmens Visseiro. Das Sitzkissen überprüft den Herzschlag des Besitzers, sobald er sich setzt. Dabei misst das Kissen den Herzschlag indirekt. Denn wenn das Herz sich bewegt, geht eine Art Schallwelle durch den Körper, die die Haut leicht vibrieren lässt. Daraus berechnet ein Algorithmus die Aktivität des Herzmuskels und so den Puls.
Stimmt etwas nicht, wird über eine kleine angeschlossene Box ein Angehöriger informiert. Und das auch, wenn der Sitzende selber nicht reagiert. Noch ist das Kissen nicht erhältlich, steht aber kurz vor der Markteinführung und soll dann für rund 400 Euro zu kaufen sein.

Expertinnen und Experten im Film

Big Data

Ein großer Vorteil der digitalisierten Medizin ist die große Menge an Daten, die über Millionen von Patienten gesammelt werden. Big Data nennen Experten die Techniken, mit denen solche großen Datenmengen gesammelt und auch analysiert werden können. Vor nicht all zu langer Zeit waren diese Daten noch zu umfangreich, zu unterschiedlich und veränderten sich zu schnell, um sie wirklich verarbeiten zu können. Nun ist es durch die neuen Techniken möglich, aus diesen Daten Muster und Abhängigkeiten zu finden, die in anderen Analysen nicht aufgefallen wären. Besonders bei Krebserkrankungen oder besonders seltenen Erkrankungen kann dies zu einem Durchbruch in der Diagnose oder Therapie führen.

1. Personalisierte Krebsmedizin
In der Krebsmedizin werden Therapien immer zielgerichteter. Über die Analyse großer Datenmengen unzähliger Krebspatienten konnten so bestimmte Faktoren erkannt werden, die bei bestimmten Krebsarten eine Therapie erfolgversprechender oder eben erfolgloser machen. Ziel der Datenanalyse ist die so genannte personalisierte Krebsmedizin, eine auf den einzelnen Patienten zugeschnittene Behandlung, in der nur Medikamente zum Einsatz kommen sollen, die wirklich Erfolgsaussichten haben. Ein Ansatz: Hochleistungscomputer suchen nach Veränderungen im Erbgut der Patienten. Die stehen überall auf der Welt und sind zu einem großen Netzwerk zusammen geschaltet. Werden bestimmte Veränderungen im Erbgut erkannt, können Wissenschaftler gezielt nach Medikamenten suchen, die genau an dieser Veränderung ansetzen.
Eine solche zielgerichtete Therapie gibt es inzwischen zum Beispiel für Harnblasenkrebs. Normalerweise sind die Überlebenschancen bei den hoch aggressiven Tumoren gering. Menschen, haben eine bestimmte Veränderung im Erbgut, die so genannte FGFR-Mutation. Und gegen die Folgen dieser Mutation gibt es ein spezifisches Medikament, das zu nahezu 100 Prozent wirkt.

2. Simulierte Hirn-Operation
Unser Gehirn besteht aus rund 100 Milliarden Nervenzellen, die untereinander verbunden sind. Ein gigantisches Netzwerk, das auch in heutiger zeit noch nicht restlos verstanden ist. An der Charité arbeiten Forscher seit 20 Jahren daran, eine digitale Kopie eines menschlichen Gehirnes herzustellen. Sie nutzen dazu EEG-Ableitungen, die die Aktivität im Gerhin messen, und MRT-Untersuchungen, das die Strukturen im Gehirn zeigt.
Das Ziel: Medikamente und Operationen sollen in Zukunft erst an der Kopie getestet werden, bevor sie am Patienten zur Anwendung kommen. Das heißt man muss die Therapien nicht am Patienten ausprobieren, sondern kann erst einmal die optimale Intervention, die optimale Therapie für den Patienten am Computer testen und dann anwenden. In naher Zukunft könnten schon bestimmte Epilepsie-Patienten von der Forschung rund um Prof. Dr. Petra Ritters Arbeitsgruppe profitieren. Denn wenn es gelingt, den Ursprung der Krampfanfälle bei einer Epilepsie auf eine spezifische Hirnregion zurückzuführen, bestehen gute Chancen, die Krankheit durch die Entfernung des betroffenen Gewebes zu heilen. Studien zeigen, dass durch die simulierte Hirn-Operation bessere Vorhersagen getroffen werden können, wo der Neurochirurg am besten operativ eingreifen sollte.

Künstliche Intelligenz

Das reine Sammeln von Daten reicht nicht aus. Man muss sie auch verarbeiten und aus den Daten Schlüsse ziehen. Gerade in der Diagnostik geht es auch darum, die richtigen Fragen zu stellen und aus den Antworten zu lernen. Das nennt man künstliche Intelligenz oder auch KI. Und die kann Patienten und Ärzten schon heute bei der Diagnostik helfen.

1. Diagnosehelfer
Ada – eine Diagnose-App – ist seit 2016 auf dem Markt, seit 2017 ist eine deutsche Version erhältlich. Entwickelt wurde sie von Ärzten, Wissenschaftlern und Ingenieuren in Berlin. Das Besondere: Nutzer geben hier nicht nur einfach ihre Beschwerden ein wie in eine Suchmaschien. Sie werden gezielt per Chat durch einen Fragenkatalog geführt, der die Fragen an die gegebenen Antworten anpasst. Der Fragenkatalog ist sozusagen KI-gesteuert. Die App kann damit auch systematisch Fragen aufgreifen, an die ein Arzt vielleicht gerade nicht denkt.
Am Ende erfahren die Nutzer, um welche Erkrankung es sich handeln könnte und ob sie einen Arzt aufsuchen sollen.
Ada basiert auf einer umfassenden Datenbank, die ständig erweitert wird – eben genau durch die Daten, die die Nutzer eingeben. Sechs Jahre hat die Entwicklung gedauert. Und die Ergebnisse, die Ada liefert sind überraschend präzise. An der Medizinischen Hochschule Hannover soll Ada insbesondere auch auf seltene Erkrankungen geschult werden. In einer Studie, die Adas Kompetenzen auf diesem Gebiet testen sollte, dauerte die Diagnose seltener Krankheiten auf herkömmlichem Weg im Durchschnitt sieben Jahre – Ada habe es in 3,5 Minuten geschafft. Zudem wollen die Universitäten Essen und Gießen/Marburg in einer Studie prüfen, ob sich Ada auch zur besseren Patientensteuerung in Notaufnahmen einsetzen lässt.
Der kritische Punkt solcher Systeme ist der Mensch. Die Rolle des Patienten ist zentral: Nur wenn seine Angaben verlässlich sind, können Ada und Co die korrekte Diagnose stellen. Aber das trifft auch auf die Befundung durch den Arzt zu.

2. Parkinson-Software
Parkinson ist schwer zu diagnostizieren, besonders im Anfangsstadium. Oft stellt sich ein erster Verdacht als falsch heraus. Oder eine beginnende Erkrankung wird übersehen. Eine spezielle Software kann da helfen: Sie analysiert und vergleicht MRT-Bilder von tausenden Parkinson-Patienten. In der Parkinsondiagnostik wird ein MRT des Patienten gemacht, in denen die Ärzte schauen, wie viel Dopamin im Hirn vorhanden ist. Ein Mangel an Dopamin spricht für eine Parkinsonerkrankung.
Für Radiologen sind die Bilder bei Parkinson oft schwer einzuschätzen. Der Unterschied zwischen gesund und krank ist hier kaum zu sehen. Künstliche Intelligenz dagegen kann das Ergebnis deutlich in Zahlen ausdrücken.
Die Besonderheit ist, dass nicht nur die Bilder des jeweiligen Patienten beurteilt werden, sondern Softwareprogramme aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz die Bilder mit denen gesunder Patienten in der gleichen Altersgruppe vergleichen. So ist eine Diagnose oft präziser und früher möglich. Heilbar wird Parkinson dadurch aber nicht.

Filmbeitrag: Thomas Förster
Infotext: Dr. Katrin Krieft