Kontinuierliche Überwachung ermöglicht Früherkennung
In der klinischen Medizin hat sich der Ansatz der „Schnappschuss“-Messungen etabliert, bei dem einzelne oder zeitlich begrenzte Messungen durchgeführt werden, um bei Abweichungen von den definierten gesunden Bereichen eine finale Diagnose zu stellen. Dieser Ansatz erweist sich jedoch vielfach als unzureichend, um potenzielle Entwicklungen im Organismus vorherzusagen, da er die Nuancen geringfügiger Schwankungen übersehen kann.
Der wesentliche Vorteil tragbarer Sensoren besteht in der kontinuierlichen Messung von Schlüsselparametern in Echtzeit. Dadurch sind sie in der Lage, sich verändernde Krankheitszustände oder plötzliche und abrupte Ausschläge zu erkennen, sodass bei Bedarf umgehend eine Intervention erfolgen kann.
Ein Beispiel für die schnelle Erkennung und das anschließende Eingreifen sind tragbare Geräte für Diabetiker. Ein kleiner Sensor prüft den Glukosespiegel im Blut in Echtzeit und kommuniziert mit einer Insulinpumpe im Taschenformat, welche unmittelbar Insulin im Körper freisetzen kann. Das System ist zwar minimalinvasiv, jedoch kann die betroffene Person die Anwendung eigenständig durchführen, ohne die Konsultation eines Arztes erforderlich zu machen. Des Weiteren wird an der Entwicklung von Sensoren gearbeitet, welche eine Messung des Blutzuckerspiegels ohne den Einsatz von Nadeln ermöglichen. Die Unternehmen RSP Systems und TRUMPF Photonic Components haben eine Kooperation initiiert, um einen tragbaren Sensor zu entwickeln, der den Blutzuckerspiegel mit Hilfe von Miniaturlaserdioden misst.
Kombination von Messparametern für eine erweiterte Überwachung
Während einige tragbare Sensoren eine hohe Spezifität aufweisen, beispielsweise Stirnbänder zur Messung des EEG, gehören zu den am häufigsten gemessenen Parametern die Herzfrequenz, die Atmung, der Blutdruck und die körperliche Aktivität. Letztere umfasst beispielsweise die elektrische Aktivität der Muskeln, Veränderungen der Beschleunigung verschiedener Körperteile oder thermische Veränderungen der Haut. Die Analyse einzelner Parameter erlaubt bereits wertvolle Aussagen zum Gesundheitszustand einer Person. Die Kombination mehrerer Parameter und ihre Entwicklung im Zeitverlauf erlaubt jedoch häufig eine präzisere Einschätzung.
Ein Paradebeispiel für die komplexe Verwendung von Parametern ist das Verständnis des psychologischen Zustandes oder der emotionalen Veränderungen einer Person. Dazu ist eine Untersuchung der Abweichungen der wichtigsten Parameter von der Norm erforderlich, wobei auch Daten von den Smartphones der Nutzer einbezogen werden können. So können beispielsweise Veränderungen im Tonfall, im Sprachmuster sowie in bestimmten Verhaltensweisen, die im Rahmen der Smartphone-Nutzung beobachtet werden, wertvolle Erkenntnisse liefern. Der Schweregrad depressiver Symptome sowie von Angstzuständen kann mittels eines Armbands und einer dazugehörigen App bewertet werden, welche Faktoren wie Gesprächshäufigkeit, körperliche Aktivität und Schlafdauer analysieren.
Das Verständnis des Verlaufs psychischer Zustände kann eine wertvolle Grundlage für die gemeinsame Arbeit mit medizinischen Fachkräften an der Bewältigung der Problematik darstellen. Dies könnte insbesondere vorteilhaft sein, da es retrospektive Analysen ermöglicht, welche Aufschluss über das zeitliche Auftreten spezifischer Veränderungen geben und somit bei der Ermittlung potenzieller Ursachen für diverse Erkrankungen hilfreich sein können.
Genauigkeit: eine der wichtigsten Herausforderungen für den Erfolg medizinischer Wearables
Die präzise und verlässliche Erfassung von Daten stellt für tragbare Computer, sogenannte Wearables, eine wesentliche Anforderung dar. Die Integration fortschrittlicher Überwachungstechnologien in kleine, leicht tragbare Geräte ist zweifellos mit Herausforderungen verbunden. Zunächst ist eine ordnungsgemäße Kalibrierung schwierig, jedoch von entscheidender Bedeutung für die finale Leistungsfähigkeit. Des Weiteren können bereits geringfügige Ungenauigkeiten in der Hardware oder Software derart kleiner Geräte zu Fehlern oder Basisabweichungen bei Echtzeitmessungen führen. Während geringe Ungenauigkeiten bei Wearables, die zur Überwachung der körperlichen Aktivität eingesetzt werden, tolerierbar sind, wird die Zuverlässigkeit der Messungen zu einem entscheidenden Faktor, wenn sie zur Überwachung der Gesundheit und möglicher Krankheitszustände eingesetzt werden sollen.
Um die Verlässlichkeit der Daten zu gewährleisten, ist die Durchführung einer Vielzahl von klinischen Experimenten unerlässlich, bei denen Messungen und Abweichungen sorgfältig evaluiert werden. Des Weiteren können Algorithmen des maschinellen Lernens von Nutzen sein, da sie die Möglichkeit bieten, individuelle Modelle auf der Grundlage der bisherigen Erfahrungen des Einzelnen zu erstellen.
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Die Behebung von Genauigkeitsmängeln kann letztlich zu einer höheren Präzision bei der Fernüberwachung von Patienten, einer frühzeitigen Erkennung von Gesundheitsproblemen sowie einer personalisierten Gesundheitsfürsorge führen. Dadurch etablieren sich Wearables als wirksame Hilfsmittel sowohl für Patienten als auch für medizinisches Personal.
Zusammenfassend lässt sich konstatieren, dass tragbare Geräte für die kontinuierliche Überwachung und Früherkennung von Erkrankungen von großem Nutzen sein können. Für Menschen, die an chronischen Krankheiten leiden oder regelmäßige Kontrolluntersuchungen benötigen, stellen sie eine wertvolle Unterstützung dar. Dennoch bestehen nach wie vor Schwierigkeiten hinsichtlich der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Daten, insbesondere aufgrund der Miniaturisierung der Sensoren. Die Lösung dieser Probleme wird dazu beitragen, die Effektivität tragbarer Geräte zu verbessern, wodurch sie sich möglicherweise zu leistungsstarken Instrumenten für eine präzise Fernüberwachung, Früherkennung und personalisierte Gesundheitsberatung entwickeln könnten.
Wünschen Sie eine umfassende Erörterung der Möglichkeiten, die tragbare Geräte bieten? Sie möchten sich darüber informieren, in welcher Weise medizinische Wearables die langfristige Patientenversorgung fördern können? Gerne steht Ihnen unser spezialisiertes Team zur Verfügung, um Sie bei diesem Prozess zu unterstützen. Für weitere Informationen und bei etwaigen Rückfragen steht Ihnen unser Team jederzeit zur Verfügung.
Über die Autoren,
Lorenzo, Consultant in Alcimeds Life Sciences Team in Italien
Helene, Senior Project Manager in Alcimeds Life Sciences Team in Italien