Artikel erschienen am 06.07.2016
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Die Gesundheit wird digital

Elektronische Signale und Daten beherrschen unser Leben

Von Katharina Kleinschmidt

Unsere Röntgenbilder gibt es nur noch elektronisch, und Ärzte kann man in der Online-Sprechstunde konsultieren. In der gesamten Gesundheitsbranche geht es nicht mehr ohne die Digitalisierung: Vom Diagnoseverfahren bis zu softwaregesteuerten Fertigungstechnologien in der Industrie – das Einsatzgebiet der sog. E-Health oder Digital Health ist riesig. E-Health steht für Electronic Health und Digital Health für die Verbindung von Therapien, medizinischen Komponenten oder Dienstleistungen mit IT-Lösungen. Digitale Technologien im Gesundheitswesen werden bereits heute für Prophylaxe, Diagnose, Behandlung oder Überwachung eingesetzt. Der Vorteil ist die Schnelligkeit, die äußerste Präzision und die Rückkopplung mit den Patientendaten. Riesige Datenmengen können auf kleinstem Raum gespeichert werden. Deren Auswertung ermöglicht den exakten Zuschnitt von Therapien, Dienstleistungen oder Medizinprodukten auf die Bedürfnisse der Patienten. Den Einsatzgebieten scheinen zunächst keine Grenzen gesetzt zu sein.

Knochenersatz aus dem Drucker

Es hört sich wie Science-Fiction an, ist aber Realität: Vor zwei Jahren wurde einer jungen Frau aus den Niederlanden eine neue Schädeldecke aus dem 3-D-Drucker implantiert. Der Eingriff war nötig geworden, da ihr eigener Schädelknochen aufgrund einer seltenen Krankheit nicht aufhörte zu wachsen. Zum Zeitpunkt der Operation hatte der Knochen eine Dicke von 5 cm erreicht und bedrohte mit der Raumforderung Gehirn und Nerven. Das Knochenersatzimplantat aus Kunststoff wurde mit der entsprechenden Software so berechnet, dass es sich exakt der Kopfform anpasste. Hergestellt wurde das Implantat aus Polyetherketonketon (PEKK), einem thermoplastischen Kunststoff, der außerordentlich gute chemische und mechanische Eigenschaften aufweist und biokompatibel ist.

Verschiedene Forschungsprojekte wollen aber noch viel mehr: Sogenannte Bioprinter sollen Gewebe aus zuvor gezüchteten Zellen produzieren können. Ob die Option auf künstliche Organe oder das Schnitzel aus dem 3-D-Drucker realistisch ist, wird die Zukunft zeigen. Die Idee dahinter sind selbstwachsende und selbstlernende Produkte, die sich als funktionstüchtige Gewebestrukturen etablieren können.

Die Suche nach der künstlichen Intelligenz

Entsprechend intensiv sind die Forschungsbemühungen auf dem Gebiet der intelligenten Systeme, die lernen und sich selbst verbessern können. Erst kürzlich hat das Computerprogramm AlphaGo bewiesen, dass mit dem maschinellen Lernen Wissen und Anwendungsstrategien erworben werden können, die durch eine reine Programmierung nicht zu erreichen gewesen wären. Dabei ging es „nur“ um das Brettspiel Go. Auch in der Medizin wird fieberhaft an selbstlernenden Softwares gearbeitet, die sogar menschliche Fehlentscheidungen korrigieren können. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS in Bremen will solche Programme für bessere medizinische Diagnosen entwickeln. Ärzte müssen immer komplexere medizinische Bilddaten auswerten, um Diagnosen zu stellen und Therapien zu überwachen. Das neue Projekt AMI (Automation in Medical Imaging) bietet mit selbstlernenden Computeralgorithmen die effektive Lösung, Datenfluten automatisch zu durchforsten und zu analysieren. Zum Beispiel bei der Krebsfrüherkennung soll der Computer technisch in der Lage sein, alleine eine diagnostische Entscheidung durch Auswertung der Daten zu treffen.

Die nächsten Jahrzehnte werden zeigen, was die Digitalisierung zu leisten imstande ist. Die Patienten werden auf jeden Fall profitieren, dennoch werden Fragen nach dem Datenschutz und den Grenzen unseres ethischen Verständnisses die Entwicklung kritisch begleiten müssen.

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