Biomedizintechnik

Implantate, Big Data und Monitoring im Visier

Die biomedizinische Technik birgt noch viel Potenzial für die Optimierung der Patientenversorgung. Doch der interdisziplinäre Ansatz stellt die Forscher teils vor große Herausforderungen - nicht zuletzt auch regulatorische.

Matthias WallenfelsVon Matthias Wallenfels Veröffentlicht:

FRANKFURT/MAIN. Die integrierte Intervention und Information sowie innovative Implantate sind die drei zukunftsweisenden Themenfelder der biomedizintechnischen Forschung und Entwicklung, die zum Ziel hat, Technologie für die medizinische Prävention, Diagnose, Therapie oder Rehabilitation nutzbar zu machen.

Und die Grundlage ist für neuartige oder verbesserte Medizinprodukte. Das geht aus dem jüngst veröffentlichten Expertenbericht "Biomedizinische Technik" der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik (DGBMT) im Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) hervor, der in Zusammenarbeit mit acatech, der deutschen Akademie, erstellt wurde.

Bei der integrierten Intervention gibt es nach Experteneinschätzung trotz aller Erfolge noch erheblichen Forschungs- und Entwicklungsbedarf.

Vor allem die exakte intraoperative Differenzierung von pathologischem Gewebe stelle eine große Herausforderung dar. Auch die flexible und sichere Vernetzung unterschiedlichster Medizingeräte in OP und Intensivmedizin stehe noch am Anfang.

Voll vernetzter Interventionsraum

Ein wichtiges Ziel der integrierten Intervention sei die Schaffung eines interdisziplinären und vollständig vernetzten Interventionsraums im Sinne einer "Eingriffsumgebung", die effektive und sichere operative Eingriffe unter Nutzung aller verfügbaren Technologien und Informationen erlaube.

Der operative Eingriff ist laut Bericht nach wie vor die Therapieform der Wahl bei einer Vielzahl von Erkrankungen. Bei neueren Op-Verfahren würden Patienteninformationen, Diagnostik und Assistenztechnologien in immer stärkerem Maße einbezogen und miteinander kombiniert.

Bei dieser Intervention könnten Eingriffe zum Beispiel mittels dreidimensionaler Patientenmodelle präzise geplant und begleitet werden. Intraoperative, bildgebende Diagnoseverfahren navigierten den Operateur durch den Eingriff, insbesondere bei anspruchsvollen anatomischen Verhältnissen.

Die Verwendung (teil)autonomer Assistenzsysteme oder minimal-invasiver Op-Techniken erlaube schonende und damit nebenwirkungsarme Eingriffe.

Die integrierte Intervention sei auch vorteilhaft bei Präzisionsbestrahlungstechniken in der therapeutischen Radiologie oder Präzisionseingriffen in der Laserchirurgie.

Welle der Digitalisierung

Ein weiterer Fokus des Expertenberichts liegt auf der integrierten Information. Nicht nur die biomedizinische Technik, sondern die gesamte medizinische Patientenversorgung durchliefen gegenwärtig eine beispiellose Welle der Digitalisierung, heißt es. Im Mittelpunkt stünden die Zusammenführung und intelligente Nutzung von Patientendaten.

Doch auch medizintechnische Geräte sowie Prozess- oder Betriebsabläufe der medizinischen Versorgung würden vernetzt. Ein zentraler Ansatzpunkt dieser integrierten Informationen sei das medizinische Monitoring von Patienten.

Es erlaube sowohl die engmaschige Überwachung medizinischer Parameter innerhalb des Krankenhauses zum Beispiel auf der Intensivstation, als auch ein therapiebegleitendes (Tele-)Monitoring außerhalb der Klinik.

Durch verbesserte Biosignalverarbeitung, Softwarealgorithmen und Computer-Hardware nehmen die Komplexität und damit die Leistungsfähigkeit des medizinischen Monitorings stetig zu, wie die Experten betonen. Zudem würden immer mehr integrierte Informationen bereitgestellt, indem Daten weiterer diagnostischer und therapeutischer Verfahren in das Monitoring aufgenommen werden.

Dies gelte etwa für patientennahe in-vitro Diagnostik (Point-of-Care-Testing, POCT) oder die diagnostische Bildgebung.

In Registern aufbereiten und auswerten

Stetiger Forschungs- und Entwicklungsbedarf bestehe zu allen Fragen der Leistungsfähigkeit und der technischen Umsetzung des medizinischen Monitorings. Eine weitere grundlegende Forschungsfragestellung betreffe die Nutzung der in qualitativ und quantitativ immer größerem Umfang erzeugten Daten ("Big Data").

Diese müssten in geeigneter Form - beispielsweise in Registern - aufbereitet und ausgewertet werden, wird gefordert. Daran schließe sich die Erforschung umfassender Patientenmodelle an, mit deren Hilfe Diagnosen und Therapieentscheidungen schneller und sicherer würden.

Insgesamt würden sich sowohl klinische als auch ambulante Versorgungsabläufe ändern, indem Patienten in teils standortübergreifend vernetzte Monitoring- und Datenumgebungen eingebettet seien.Eine beherrschende Frage dabei bleibe die der Datensicherheit und damit verbunden der informationellen Selbstbestimmung der Patienten.

Hier müssten der Anspruch der Patienten, der medizinische Nutzen und die technische Machbarkeit sorgfältig gegeneinander abgewogen werden, mahnen die Experten.

Demografie als Entwicklungstreiber

Aufgrund des stetig steigenden Durchschnittsalters der Bevölkerung und der damit einhergehenden Zunahme chronischer und degenerativer Erkrankungen komme der medizinischen Patientenversorgung mit innovativen Implantaten eine herausragende Rolle zu, heben die Experten hervor.

Allerdings erforderten innovative Implantate immer auch eine möglichst minimal-invasive Methode der Implantation. Sie zählten daher aus technologischer und regulatorischer Sicht zu den anspruchsvollsten Medizinprodukten überhaupt.

Es bestehe daher ein erheblicher Forschung- und Translationsbedarf, um das therapeutische Potenzial vollständig zu erschließen.

Die biomedizinische Technik seidabei zwingend auf innovations- und kooperationsfreundliche Rahmenbedingungen angewiesen. Neue Medizintechnologien brauchten überdies realistische Zugangswege zu Markt, Erstattung und damit zum Patienten. Technologietranslation und Technologietransfer erwiesen sich aber allzu oft als unüberwindbare Hürden, heißt es.

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