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Medizintechnik Modernisierungsspritze für die Medizin

Modernisierungsspritze für die Medizin: Das Krankenhaus 4.0

Bild: iStock; malerapaso
30.06.2016

Roboter im Operationssaal, Ersatzteile aus dem 3D-Drucker oder die elektronische Patientenakte – Industrie 4.0 und das Internet of Things (IoT) halten Einzug in den Medizinbereich. Embedded-Systeme und Vernetzung im Krankenhaus können aber nicht nur Leben retten, sondern auch Abläufe optimieren und Kosten sparen.

Die Themen Internet of Things (IoT) und Industrie 4.0 spielen derzeit in den Bereichen Embedded sowie in der Elektronik- und IT-Branche eine große Rolle. Dies trifft auch auf den Medizinbereich beziehungsweise das gesamte Gesundheitswesen zu, wo zunehmend auf eine höhere Effizienz und Kosteneinsparungen gedrängt wird. Technik aus dem Umfeld IoT und Industrie 4.0 hilft dabei, diese zwei Ziele zu erreichen.

Um im Medizinbereich effizienter zu werden und hohe Kosten zu vermeiden, ist Vernetzung unerlässlich. Hier hinkt man allerdings deutlich hinter anderen Industriebereichen hinterher. Schaut man sich heutige Logistikunternehmen und Fleet-Management an, zeigt sich, was alles an Effizienzsteigerung möglich ist. Erstes Ziel muss in der Medizin also sein, einen höheren Vernetzungsgrad zu erreichen. Dabei spielt hier Sicherheit eine weitaus wichtigere Rolle als in manchen anderen Industriebereichen, geht es hier doch um Menschenleben. Dass es im Medizinbereich effizienter zugeht, Kosten gespart und nebenbei Transparenz und Sicherheit erhöht werden, dabei hilft der Elektronikdienstleister und Embedded-Anbieter TQ-Systems mit seinen technischen Lösungen.

Automatisierung sorgt für mehr Effizienz

Wären alle Messgeräte in einem Krankenhaus vernetzt, würden sich daraus viele Vorteile ergeben. So ließen sich alle Daten eines Patienten automatisch erfassen und in einer Datenbank abspeichern. Sie könnten einem Patienten eindeutig zugeordnet werden, ganz im Sinne einer ISO 9001 in Krankenhäusern. Eine automatische Überwachung wäre möglich. Bislang zeigt häufig noch ein lautes Piepsen die kritische Abweichung von Normwerten an. Ist das entsprechende Überwachungspersonal gerade nicht in der Nähe, läuft der Alarm ins Leere. Auch die Logistik der im Krankenhaus verfügbaren Messgeräte könnte mit einer Vernetzung verbessert werden: Aktuell ist oft nicht bekannt, wie viele Messgeräte nicht eingesetzt werden, weil unklar ist, wo sie sich gerade befinden. Weiterhin könnten Wartungs- oder Kalibrierungsintervalle automatisch generiert werden, was die Arbeit des Personals vereinfacht.

Technologisch bedarf es dazu nur eines kleinen Schrittes, der jedoch ein hohes Effizienzpotential mit sich bringt: Die Netzwerkfähigkeit der Geräte muss als drahtlose Verbindung sichergestellt werden. Der Embedded-Markt bietet dazu passende Lösungen an. Als erster Schritt bietet sich eine externe Kommunikationsbox an, die es ermöglicht, auch alte Geräte miteinander zu vernetzen. Bei neuen Gerätegenerationen sollten diese Funktionen integriert sein – ein kleiner technischer Schritt mit hohem Effizienzpotential.

OP-Werkzeug optimal verwalten

Ebenso großes Optimierungspotenzial bieten die Wegverfolgung und die Verwaltung von Operationswerkzeugen. Geschichten von vergessenem Operationsbesteck im Körper eines Patienten hat jeder schon einmal gehört. Eine elektronische Überwachung und Steuerung könnte solche Fehler komplett verhindern. Nötig wäre dazu einfach eine elektronische Kennzeichnung der Werkzeuge etwa mittels RFID. Damit lässt sich der Weg eines Operationswerkzeugs lückenlos und automatisch verfolgen, und die Werkzeuge werden gemäß ISO 9001 protokolliert. So kann auch der Sterilisationsprozess überwacht und protokolliert werden, wenn die Sterilisatoren vernetzt sind. All dies ermöglicht einen absolut sicheren Kreislauf der Operationswerkzeuge. Aber auch hier gilt wahrscheinlich, was bei Messgeräten üblich ist: Zur Sicherheit werden mehr Operationswerkzeuge als nötig vorgehalten, um zu garantieren, dass immer ausreichend Werkzeuge vorhanden sind.

Elektronische Erkennung per RFID-Tag

Auch hier geht Sicherheit vor, mit mehr Effizienz wäre das sogar zu geringeren Kosten möglich. Technisch muss dazu sichergestellt sein, dass die Operationswerkzeuge elektronisch erfasst werden können. Normalerweise erfolgt die Kennzeichnung über das Label auf der Verpackung des eingeschweißten Operationswerkzeugs. Dies kann im einfachsten Fall per Barcode geschehen, moderner ist ein RFID-Tag. Wie gut und preisgünstig dies funktioniert, zeigt die Textilindustrie mit ihren Sicherheitslabeln, die eine klare elektronische Erkennung ermöglichen. Zu ergänzen wären entsprechende Lesegeräte an allen relevanten Stationen, wie im OP, am Sterilisationsschrank und im Lager. Natürlich muss das Ganze eingebunden sein in ein Komplettsystem, es muss also eine IT-Infrastruktur vorhanden sein. Ein automatischer und in allen Phasen protokollierter Ablauf findet in aller Regel in Krankenhäusern aber noch nicht statt. Das wäre aber heute durchaus schon möglich, denn die Embedded-Branche stellt die dazu nötige Technik zur Verfügung.

Ein Krankenhaus ist im weitesten Sinne vergleichbar mit einer Fabrik. Viele der Prinzipien aus Industrie 4.0 lassen sich auf Methoden und Verfahren im Krankenhaus übertragen. Hohe Vernetzung und eine Verfügbarkeit der Daten zu jeder Zeit an jedem Ort hilft auch in diesem Bereich, mehr Effizienz und Sicherheit zu schaffen. Dies trägt letztendlich zur Kostendämpfung im Gesundheitswesen bei. Denn es geht auch darum, die hohen deutschen Standards weiterhin für jeden verfügbar und bezahlbar zu halten.

Weiteres Feld für Vernetzung: Home Care

Ein weiteres Feld der Vernetzung und Optimierung bietet die häusliche Patientenversorgung, die so genannte Home Care. Dies wird besonders bei der Unterversorgung von ländlichen Gebieten wichtig. Patienten optimal zu versorgen und gleichzeitig Kosten zu sparen erfordert technische Lösungen, die nicht zwingend einen Arztbesuch notwendig machen. Musste etwa früher ein Patient mit zu hohem Blutzucker regelmäßig zum Arzt gehen, um die Dosis der Medikamente optimal einzustellen, ist dies heute mit der Vernetzung „Remote“ möglich.

Dazu misst der Patient zu Hause den Blutzucker, das Gerät überprüft automatisch, ob das Ergebnis Grenzwerte überschreitet und meldet dies bei einer unzulässigen Abweichung an den Arzt oder das Krankenhaus. So kann ein Arzt eine höhere Anzahl von Patienten betreuen als auf konventionellem Weg. Dies bedeutet eine Effizienzsteigerung und damit eine Kosteneinsparung. Eine ganze Reihe von weiteren „Remote“-Monitoring-Fällen ist denkbar. Die Technik muss nur in bestehende Geräte eingebaut werden.

So können Geräte auch mit dem Mobiltelefon kommunizieren, welches wiederum mit der übergeordneten Stelle, wie Arzt oder Krankenhaus, kommuniziert. Künftig besitzt wahrscheinlich jedes Haus einen sicheren Kommunikationsserver, der die Kommunikation mit der Außenwelt übernimmt. Interne Geräte kommunizieren mit dem sicheren Kommunikationsknoten oder Gateway. Ein Beispiel für Embedded-Technik, die in diesem Zusammenhang zum Einsatz kommen kann, ist der lüfterlose Panel-PC MBox von TQ-Systems.

Die Zukunft hört auf den Namen 4.0

Das alles zeigt, dass Vernetzung in vielen Bereichen ein bedeutendes Thema ist. Und dass nicht nur in der Industrie, sondern auch in der Medizin die Zukunft 4.0 heißt. Der Einsatz von Embedded-Technik bietet dabei die geeignete Unterstützung, um diesen Weg zu beschreiten.

Bildergalerie

  • Modulares Design in Kombination mit Vernetzung: die Basis für IoT und Industrie 4.0 im Medizinbereich.

    Modulares Design in Kombination mit Vernetzung: die Basis für IoT und Industrie 4.0 im Medizinbereich.

    Bild: TQ-Systems

  • Das Embedded-Modul TQMLS102xA basierend auf dem Prozessor LS102xA von NXP vereint die ARM-Architektur mit der QorIQ-High-Speed-Kommunikations-Technik. Der integrierte Grafik-Controller unterstützt Anwendungen mit Display- und Touch-Screen-Anforderungen.

    Das Embedded-Modul TQMLS102xA basierend auf dem Prozessor LS102xA von NXP vereint die ARM-Architektur mit der QorIQ-High-Speed-Kommunikations-Technik. Der integrierte Grafik-Controller unterstützt Anwendungen mit Display- und Touch-Screen-Anforderungen.

    Bild: TQ-Systems

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