{"id":850,"date":"2017-06-27T20:39:11","date_gmt":"2017-06-27T18:39:11","guid":{"rendered":"http:\/\/medtech-ingenieur.de\/?p=850"},"modified":"2021-08-06T14:47:30","modified_gmt":"2021-08-06T13:47:30","slug":"medizinische-geraete-im-internet-der-dinge","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/en\/medizinische-geraete-im-internet-der-dinge\/","title":{"rendered":"Medical devices in the Internet of Things"},"content":{"rendered":"

Der Begriff Internet of Things (IoT) ist in aller Munde. Konkret geht es um das digitale Vernetzen von Objekten der realen Welt mit dem Internet. F\u00fcr den Kunden verspricht man sich einen gro\u00dfen Mehrwert, da Prozesse automatisiert, optimiert und neue Funktionen hinzugef\u00fcgt werden k\u00f6nnen. Das IoT richtet sich hierbei nicht nur an professionelle Kunden, sondern auch an den Massenmarkt. Uhren (die sogenannten Smartwatches) erhalten beispielsweise immer mehr Sensoren, mit denen der Puls, Sauerstoffgehalt im Blut und sportliche Aktivit\u00e4ten aufgezeichnet werden k\u00f6nnen. Diese Daten werden in einer Cloud gesammelt und k\u00f6nnten unter anderem von \u00c4rzten genutzt werden, um Informationen \u00fcber den Zustand eines Patienten zu erhalten. K\u00f6nnte man diese Technologie auch in einem medizinischen Ger\u00e4t umsetzen, um dieses etwas \u201esmarter\u201c zu machen?<\/p>\n

\"Internet
Internet der Dinge<\/figcaption><\/figure>\n

Einsatzort<\/h3>\n

Zuerst sollte man \u00fcberlegen, wo das Ger\u00e4t zum Einsatz kommen soll. M\u00f6chte ich einen Patienten zu Hause beaufsichtigen und gegebenenfalls eingreifen k\u00f6nnen, falls sich dessen Zustand verschlechtert oder kommt das Medizinger\u00e4t nur im mobilen Umfeld zum Gebrauch. Man greift also auf unterschiedliche Technologien zur\u00fcck, um eine Verbindung mit dem Internet herzustellen. Der sicherste Einsatzort ist das eigene Zuhause, da eine stabile Verbindung durch DSL, Kabel oder Hybrid-Systeme m\u00f6glich ist. Diese Redundanz hat man im mobilen Einsatz nicht. Man ist einer inkonstanten Netzabdeckung ausgesetzt. Funkl\u00f6cher, Technologiewechsel und langsame Datenraten erschweren die Verwendung. Ein Beispiel f\u00fcr den mobilen Einsatz k\u00f6nnte ein EKG-Monitor oder Defibrillator sein, der in einem Krankenwagen installiert ist. Der Patient wird \u00fcber Sensorik kontinuierlich beobachtet. Je nachdem was \u00fcberwacht wird, kommen gro\u00dfe Datenmengen zustande. Diese soll ein Arzt im Krankenhaus zeitnah erhalten, sodass er sich auf den bevorstehenden Einsatz richtig vorbereiten kann. Er erh\u00e4lt bereits wichtige Informationen, die zur Zeiteinsparung f\u00fchren und dem Patienten sp\u00e4ter eventuell das Leben retten k\u00f6nnen. F\u00fcr den neuen Mobilfunkstandard Long Term Evolution (LTE) ist das Versenden von gro\u00dfen Datenmengen kein Problem. Was aber tun, wenn in einem Dorf nur Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) oder gar kein mobiles Internet zur Verf\u00fcgung steht? Der Worst Case im genannten Beispiel ist, wenn der Arzt keine Auskunft erh\u00e4lt. In diesem Anwendungsfall w\u00e4re es wahrscheinlich noch verkraftbar und man w\u00fcrde wie bisher Vorgehen. Sollten wichtige Funktionen des \u00d6fteren ausfallen, wird der Kunde beim n\u00e4chsten Kauf doch eher einen anderen Hersteller bevorzugen. Der Ruf des Herstellers wird gesch\u00e4digt. Was aber noch wichtiger ist, ist die Sicherheit des Patienten, die dadurch gef\u00e4hrdet werden k\u00f6nnte.
\n
\nIm nachfolgenden werden ein paar weitere m\u00f6gliche Einsatzorte aufgelistet:<\/p>\n

Der demografische Wandel schreitet immer weiter voran und folgend werden immer mehr Jobs in der Pflege ben\u00f6tigt. Leider gibt es schon jetzt einen Mangel an Auszubildenden und die Situation wird nicht besser. Deshalb wird es immer wichtiger neue Innovationen im Bereich Ambient Assisted Living (AAL, zu Deutsch Altersgerechte Assistenzsysteme f\u00fcr ein selbstbestimmtes Leben) zu f\u00f6rdern. Dabei geht es um die h\u00e4usliche \u00dcberwachung von \u00e4lteren, kranken und benachteiligten Menschen. M\u00f6gliche Anwendungen k\u00f6nnen sein:<\/p>\n

    \n
  • Sensorik in Socken\/Schuhen, die das \u201eWeglaufen\u201c von Demenzkranken erkennt<\/li>\n
  • Schlaf\u00fcberwachung, die den Pflegedienst auf Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten aufmerksam macht<\/li>\n
  • Mit Sensorik ausgestattete Tabletten Dosen, die das richtige einnehmen von Medikamenten \u00fcberwacht und nur das Fach f\u00fcr den richtigen Wochentag \u00f6ffnet<\/li>\n
  • Sturzsensoren in der Wohnung, z.\u00a0B. im Boden<\/li>\n<\/ul>\n

    Auch f\u00fcr vorbeugenden Ma\u00dfnahmen kann die Technologie eingesetzt werden. Der Kunde zieht einen viel gr\u00f6\u00dferen Vorteil aus den Produkten, wenn Krankheiten bereits im Keim erstickt werden. Auch gro\u00dfe Technologie-Unternehmen haben diesen Trend erkannt und entwickeln seit geraumer Zeit Produkte f\u00fcr den Massenmarkt. Ger\u00e4te, die es bereits gibt:<\/p>\n

      \n
    • Smartwatches und Sportarmb\u00e4nder, die das Aktivit\u00e4tsverhalten des Benutzers aufzeichnen<\/li>\n
    • Vernetzte Waagen<\/li>\n
    • Headsets mit integrierter Puls Messung<\/li>\n
    • Vernetzte Blutdruckmessger\u00e4te<\/li>\n
    • Vernetzte Blutzuckermessger\u00e4te<\/li>\n
    • Sportschuhe mit integrierter Sensorik<\/li>\n<\/ul>\n

      Produkte, die es zuk\u00fcnftig geben k\u00f6nnte:<\/p>\n

        \n
      • Toiletten mit ausgestatteter Sensorik, die Mangel erkennen und z.\u00a0B. Empfehlungen f\u00fcr eine bessere Ern\u00e4hrung geben<\/li>\n
      • Sportarmb\u00e4nder mit integrierter Sensorik f\u00fcr die Messung des Blutzuckers und Blutdrucks<\/li>\n
      • Tragbare und im K\u00f6rper integrierte Sensoren<\/li>\n<\/ul>\n

        Aber auch im klinischen professionellen Umfeld l\u00e4sst sich das Internet der Dinge integrieren. Hier k\u00f6nnen \u00c4rzte und Patienten gleicherma\u00dfen profitieren. M\u00f6gliche Anwendungsf\u00e4lle in einer Klinik k\u00f6nnten sein:<\/p>\n

          \n
        • RFID Chips, die den Patienten und die richtige Behandlung identifizieren. So k\u00f6nnten in Zukunft Verwechslungen vermieden werden.<\/li>\n
        • Sensoren in den Betten erkennen starken Schwei\u00dfausbruch oder unwohl befinden des Patienten und rufen bei Bedarf eine Schwester. In akuten F\u00e4llen k\u00f6nnte gleich der passende Facharzt gerufen werden<\/li>\n
        • \u00dcberwachung des Lagerbestands und automatisches Nachbestellen von Medikamenten und Ger\u00e4tschaften<\/li>\n<\/ul>\n

          M\u00f6gliche Begrenzungen<\/h3>\n

          Im mobilen Einsatz muss mit Begrenzung der \u00dcbertragungsgeschwindigkeit gerechnet werden. Im schlimmsten Fall kann es zu Verbindungsabbr\u00fcchen kommen. Man muss sich von vornherein klar sein, wie gro\u00df die sp\u00e4ter zu \u00fcbertragenen Daten sind und wie schnell diese ben\u00f6tigt werden. Mit der vierten Generation der Mobilfunktechnik (LTE Advanced) k\u00f6nnen Spitzendatenraten bis zu 1000 Mbit\/s im Upload realisiert werden. Zurzeit sind Upload Raten von 20 bis 40 Mbit\/s praxisn\u00e4her. Aber auch hier ist Vorsicht geboten. Die LTE Geschwindigkeiten sind von Provider zu Provider unterschiedlich. Oft wird mit LTE geworben, aber die Geschwindigkeit ist auf 12 Mbit\/s gedrosselt. Solche Angaben findet man meist nur im Kleingedruckten. Hinzu kommt, dass LTE nicht \u00fcberall verf\u00fcgbar ist. In den Ballungsgebieten ist das nat\u00fcrlich kein Problem, doch sollte es sich um ein mobiles Ger\u00e4t handeln, kann dieses auch auf dem Land unterwegs sein. Man muss also mit stark schwankenden Datenraten und st\u00e4ndigen Technologiewechsel rechnen. Auch das Datenvolumen muss ausreichend gro\u00df dimensioniert sein. Ist das Volumen aufgebraucht, wird die \u00dcbertragungsrate auf wenige kbit\/s gedrosselt. Technische St\u00f6rungen des Gateways sind nicht auszuschlie\u00dfen. Begrenzungen d\u00fcrfen aber nicht nur auf der Mobilfunkseite ber\u00fccksichtigt werden, auch der Server auf den die Daten hochgeladen werden, kann Schuld an einer Drosselung sein. Viele LTE Module bieten auch ein Kommunikationsverfahren \u00fcber AT-Befehle an. Diese k\u00f6nnten auch eine M\u00f6glichkeit darstellen, dass die Datenrate langsamer ist als erwartet.<\/p>\n

          Sicherheit und Datenschutz<\/h3>\n

          Letztes Jahr teilte ein gro\u00dfer Insulinpumpen-Hersteller mit, dass die eigenen Produkte gehackt werden k\u00f6nnen. Eine Sicherheitsl\u00fccke erm\u00f6glicht Angreifern das Ger\u00e4t zu manipulieren und den Anwender gesundheitlich zu sch\u00e4digen. Auch wenn man in diesem Fall nicht weiter als 800 Meter von der Insulinpumpe entfernt sein darf und man technisches Wissen verf\u00fcgen muss, um das Ger\u00e4t zu kapern, kann der Patient stark verunsichert werden. Jedes Ger\u00e4t, das mit dem Internet verbunden ist, ist im Prinzip dieser Gefahr ausgesetzt. Gerade bei Medizinger\u00e4ten im klinischen Einsatz stellt das eine besonders gro\u00dfe Gefahr dar. Die Patientensicherheit ist daher der wichtigste Punkt. Daten d\u00fcrfen nicht manipulierbar und die gesamte Datenverarbeitungskette muss gesichert sein. Kriminelle k\u00f6nnten Daten stehlen oder ganze Prozesse lahmlegen. Aber nicht nur Hacker k\u00f6nnen eine Gefahr darstellen, auch Bugs in der Datenverarbeitungskette k\u00f6nnen verheerende Folgen haben. Ein Sensor misst beispielsweise falsche Daten und l\u00f6st so einen Notarzt-Einsatz aus. Ein Fehler in der Datenbank f\u00fchrt dazu, dass der Patient die falschen Medikamente bekommt. Durch die Vernetzung mehrerer Ger\u00e4te miteinander kommt es zu einem komplexen System, in dem jedes Glied richtig arbeiten muss. Je mehr Daten \u00fcber einen Patienten gesammelt werden (Vitalparameter \u00fcber Fitnesstracker, Krankenhausbesuche, Medikamente und Krankheiten, etc.) desto transparenter wird dieser. Versicherungen k\u00f6nnten dies zum eigenen Vorteil nutzen und die Preise dementsprechend anpassen.
          \nBei einer immer gr\u00f6\u00dfer werdenden Anzahl an Sensorik sollte man sich die Frage stellen, wie diese gewartet werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

          Die Datenschutzrechte des Patienten sind in \u00a7\u00a06 Abs. 1 BDSG festgelegt. Folgend werden die Rechte des betroffenen Patienten aufgelistet:<\/p>\n

            \n
          • Recht auf Auskunft<\/li>\n
          • Recht auf Benachrichtigung<\/li>\n
          • Recht auf Akteneinsicht<\/li>\n
          • Anspruch auf Datensperrung<\/li>\n
          • Anspruch auf Datenl\u00f6schung<\/li>\n
          • Anspruch auf Datenkorrektur<\/li>\n
          • Recht auf Widerspruch<\/li>\n
          • Schadenersatzanspruch<\/li>\n
          • Anspruch auf fremder Hilfe<\/li>\n
          • Recht auf Strafanzeige<\/li>\n<\/ul>\n

            Diese Patientenrechte k\u00f6nnen durch ein Rechtsgesch\u00e4ft nicht begrenzt oder ausgeschlossen werden.<\/p>\n

            Fazit<\/h3>\n

            Das IoT bietet viele M\u00f6glichkeiten, die auch f\u00fcr Medizinger\u00e4te angewendet werden k\u00f6nnen:<\/p>\n

              \n
            • Einfachere Wartung und kosteng\u00fcnstigere Produkte<\/li>\n
            • Mehr Funktionen, die einen Mehrwert f\u00fcr Patienten bieten<\/li>\n
            • Komplett neue Ger\u00e4te, die so noch nicht realisiert werden konnten<\/li>\n<\/ul>\n

              Das IoT wie es oben beschrieben wurde, gibt es bereits heute. Ger\u00e4te werden von Tag zu Tag mit immer aufw\u00e4ndigerer Sensorik ausgestattet. Die Chancen wurden bereits erkannt. Allerdings bleiben weitere Fragen offen. Weiterhin ist nicht bekannt, welche Folgen das IoT f\u00fcr die Hersteller, Benutzer und Patienten hat.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

              Der Begriff Internet of Things (IoT) ist in aller Munde. Konkret geht es um das digitale Vernetzen von Objekten der realen Welt mit dem Internet. F\u00fcr den Kunden verspricht man sich einen gro\u00dfen Mehrwert, da Prozesse automatisiert, optimiert und neue Funktionen hinzugef\u00fcgt werden k\u00f6nnen. 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