Für ein digitales und unabhängiges Gesundheitswesen
Wir sind dabei eine intelligente Remote Patient Monitoring (RPM) Lösung für Krankenhäuser und Kliniken fertig zu stellen, die auf konkurrenzlose Weise für die Fernüberwachung von Patienten anwendbar ist. Unsere Lösung war bereits in mehreren Kliniken, u.a im Klinikum rechts der Isar (Technische Universität München, TUM) im Einsatz, um COVID-19-Patienten in häuslicher Isolation im Rahmen einer Studie zu überwachen. Auch aktuell wird in mehreren Forschungsarbeiten das cosinuss° Fernüberwachungssystem verwendet. Unser Ziel ist es, dieses praxiserprobte System medizinisch zu zertifizieren und es für eine breitere Anwendung in Krankenhäusern und Kliniken als einfach zu bedienende, kostengünstige Lösung zum Telemonitoring zu etablieren.
Die Herausforderungen
Infektionsrisiko in medizinischen Einrichtungen
In Krankenhäusern besteht ein erhöhtes Risiko für sogenannte nosokomiale Infektionen mit verschiedenen Krankheiten. In Deutschland beispielsweise gibt es etwa 400.000 bis 600.000 solcher Infektionen mit bis zu 20.000 Todesfällen pro Jahr1 – häufig verursacht durch multiresistente Keime. Laut einer Studie bringt fast jeder zehnte Patient gefährliche multiresistente Keime in die Klinik.2 Dies ist eine potenzielle Gefahr nicht nur für Patienten, sondern auch für das medizinische Personal.
Zeitaufwändige Arzt- & Krankenhausbesuche
In Krankenhäusern und medizinischen Zentren können Patienten aufgrund der begrenzten Kapazitäten und des verfügbaren medizinischen Personals nur nacheinander behandelt werden. Hierfür stehen dem Arzt pro Patient durchschnittlich acht Minuten zur Verfügung, in denen er unter anderem die relevanten Vitalparameter erfassen und über das weitere Vorgehen entscheiden muss. Dies führt zu erheblichen Verzögerungen und Einschränkungen bei der Behandlung von Patienten.3
Aktuelle telemedizinische Lösungen: Nur subjektive Daten
Die derzeit verfügbaren telemedizinischen Lösungen für die eigentliche Reduzierung von Problemen wie dem Risiko nosokomialer Infektionen und der zeitaufwändigen Gesundheitsbeurteilung beschränken sich auf subjektive, manuell eingegebene Patientendaten und Videokonsultationen. Wesentliche, objektive Vitaldaten der Patienten fehlen bei dieser Vorgehensweise jedoch.
Die Lösung
Patientenfernüberwachung (Telemonitoring) mit hochpräzisen In-Ear-Sensoren
Um die genannten Herausforderungen zu meistern, optimieren wir derzeit die cosinuss° RPM (Remote Patient Monitoring) Lösung, bestehend aus einem tragbaren Im-Ohr-Sensor, einem Daten-Gateway (cosinuss° LabApp oder Gateway) und einem Cloud Server (cosinuss° Server). Alle Komponenten werden von uns vor Ort entwickelt.
Das In-Ear Wearable ist ein erstklassiger Vitalparameter-Sensor, der alle wichtigen physiologischen Vitaldaten und weitere relevante Gesundheitsindikatoren kontinuierlich, nicht-invasiv und mobil überwacht. Die Messung und Überwachung der Vitalparameter kann im Alltag mit hoher Genauigkeit erfolgen, ohne dabei die Bewegungsfreiheit einzuschränken. Der Im-Ohr-Sensor ist nicht nur robust, sondern auch klein, leicht und bequem in der Anwendung, auch für ältere Menschen. In-Ohr-Stöpsel (bspw. bei Kopfhörern) sind weithin akzeptiert und angenehm zu tragen – auch während der Nacht. Maßgeblich ist, dass der Im-Ohr-Sensor neben seiner überlegenen medizinischen Genauigkeit im Vergleich zu anderen medizinischen Wearables, wie Smartwatches, eine äußerst zuverlässige Datenerfassung gewährleistet. Darüber hinaus bietet das cosinuss° RPM nicht nur den tragbaren Im-Ohr-Sensor, sondern auch eine komplette End-to-End-Lösung, die zahlreiche Patienten direkt mit dem medizinischen Personal verbindet. Auf dem speziell für diesen Zweck entwickelten Dashboard der cosinuss° Health Platform kann das medizinische Personal auf einen Blick erkennen, ob die Vitalwerte des Patienten von der Norm abweichen (“Deviation Score”) und entsprechend schnell handeln.
Messung der relevanten Vitalparameter
Unser cosinuss° RPM-System misst kontinuierlich:
Sich zuerst um die Patienten kümmern, die in Not sind
Das cosinuss° Fernüberwachungs-System wird eigens entwickelte Algorithmen zur automatischen Berechnung der wichtigsten physiologischen Vitalparameter eines Patienten umfassen. Dank der Berechnung des “Deviation Score” ist es dem medizinischen Personal möglich, fundierte, schnelle Entscheidungen zu treffen. Ärzte und Ärztinnen werden auf diese Weise den Gesundheitszustand zahlreicher Patienten in Echtzeit auf einem von der cosinuss° Health Platform zur Verfügung gestellten Dashboard überwachen und entscheiden können, ob und bei welchem Patienten dringende Maßnahmen (z.B. Krankenhausaufenthalt) erforderlich sind. Das cosinuss° RPM kann zukünftig als eigenständige Lösung eingesetzt oder nahtlos in bestehende telemedizinische Lösungen weltweit integriert werden.
Abb. 1: Visualisierung des cosinuss° Remote Patient Monitoring Systems / Telemonitoring (in Entwicklung)
Die aktuelle Situation: Fernüberwachung der Vitalparameter von COVID-19-Patienten
Das Telemonitoring von Patienten hat während der aktuellen COVID-19-Pandemie an Bedeutung gewonnen. COVID-19-Patienten müssen zu Hause in Isolation bleiben, es sei denn, ihr Gesundheitszustand verschlechtert sich und ein Krankenhausaufenthalt ist erforderlich. Diese Patienten könnten mit einem tragbaren cosinuss° Im-Ohr-Sensor ausgestattet werden. Die Messungen werden über Bluetooth vom Daten-Gateway empfangen. Dieses erfasst und speichert die übertragenen Daten entweder in Form einer mobilen Anwendung (cosinuss° LabApp) oder eines eigenständigen Geräts (cosinuss° Gateway). Die wichtigsten Vitalparameter werden größtenteils bereits auf dem Wearable selbst verarbeitet. Die vorverarbeiteten Daten werden dann an den cosinuss° Server übertragen.
Das medizinische Personal wird in der Lage sein, den Gesundheitszustand jedes Patienten über das User Interface der cosinuss° Health Platform (API) aus der Ferne zu überwachen. Bei einer Verschlechterung des klinischen Zustands können frühzeitig Maßnahmen ergriffen und gleichzeitig unnötige Krankenhausbesuche der Patienten vermieden werden. Auf diese Weise könnte ein potenzieller Zusammenbruch des Gesundheitssystems verhindert werden, da viele Menschen, die in eine Notaufnahme gehen oder Ärzte aufsuchen, zu Hause überwacht oder behandelt werden könnten. Die cosinuss° RPM-Lösung zielt somit darauf ab, ein optimal funktionierendes Gesundheitssystem zu ermöglichen, indem die Anzahl und Dauer der Krankenhausaufenthalte reduziert wird. In Folge dessen kann auch das Infektionsrisiko für das medizinische Personal minimiert werden, da weniger COVID-19-positive Patienten sich im Krankenhau aufhalten. Zudem bekommen Patienten dank unserer RPM-Lösung eine aktivere Rolle in ihrer eigenen Behandlung zugewiesen: Sie werden mehr über ihre Erkrankung erfahren und ihre Gesundheitskompetenz verbessern. Daneben liefert unsere Lösung wertvolle objektive Daten für die medizinische Forschung rund um COVID-19.
Zusammenfassung & Ausblick
Unterstützung des Gesundheitssystems
Im Zuge der rasanten Entwicklung der Telemedizin kann unsere RPM-Lösung ebenfalls dazu beitragen, das Gesundheitssystem zu stärken und nicht nur die COVID-19-Pandemie beherrschbarer zu machen. Dies wird u.a. durch folgende Faktoren erreicht:
Entwicklungsstand: In der Praxis eingesetzt
Die cosinuss° Patientenfernüberwachungs-Lösung wurde bereits in mehreren Studien erfolgreich getestet und eingesetzt, u.a. am Universitätsklinikum rechts der Isar, München (Telecovid), im Klinikum Großhadern der LMU München (Digitales Monitoring COVID-19) sowie an mehreren weiteren Universitätskliniken in Europa. Der Fokus lag auf der Überwachung von COVID-19-Patienten in der häuslichen Isolation sowie während des Krankenhausaufenthalts. Dank des gewonnenen Feedbacks konnten wir unsere RPM-Lösung bereits optimieren und haben nun ein einsatzfähiges System. Weitere Verbesserungen in der Anwenderfreundlichkeit (Usability) sowie an den Algorithmen werden von uns fortlaufend umgesetzt.
Ausgewählte Referenzen im Überblick: Einsatz der cosinuss° RPM-Lösung
- Telecovid – Fernüberwachung von Patienten – COVID-19 | Klinikum rechts der Isar München / 2020 – 2021
Verwandte Forschungsarbeiten:- Wurzer D, Spielhagen P, Siegmann A, Gercekcioglu A, Gorgass J, et al.: “Remote monitoring of COVID-19 positive high-risk patients in domestic isolation: A feasibility study”. PLOS ONE 16(9), 2021.
- M. Baldinger, et al.,“TELECOVID: Remote Vital Signs Monitoring of COVID-19 Risk Patients in Home Isolation With an In-Ear Wearable“ in IEEE Pervasive Computing, vol. 20, no. 02, pp. 58-62, 2021.
- Digitales Monitoring – COVID-19 | Klinikum Großhadern LMU München / 2021
- Telemedicine with objective data – RPM | University Hospital in Denmark / 2021
Mehr zu diesem Thema
Häufig gestellte Fragen zur Patientenfernüberwachung / zum Telemonitoring
Um ein besseres Verständnis der Patientenfernüberwachung zu erhalten, ist es sinnvoll, zunächst die Begriffe „Telehealth“ und „Telemedizin“ zu definieren.
Quellen / References
- Neue Schätzung zur Krankheitslast durch Krankenhaus-Infektionen (Pressemitteilung des Robert Koch-Institus, 2019) www.rki.de (Abruf: 26.10.2020)
- Fast zehn Prozent der Klinikpatienten bringen multiresistente Keime mit (Ärzteblatt, 15.8.2016) www.aerzteblatt.de (Abruf: 26.10.2020)
- Irving G, Neves AL, Dambha-Miller H, et al. International variations in primary care physician consultation time: a systematic review of 67 countries. BMJ Open 2017;7:e017902. doi: 10.1136/bmjopen-2017-017902
- What Is Telehealth?, By NEJM Catalyst, https://catalyst.nejm.org/doi/full/10.1056/CAT.18.0268 (Abruf: 3.11.2020)
- What Is Telehealth?, By NEJM Catalyst, https://catalyst.nejm.org/doi/full/10.1056/CAT.18.0268 (Abruf: 3.11.2020)
- remote patient monitoring (RPM), searchhealthit.techtarget.com (Abruf: 3.11.2020)
- Weiterentwicklung der eHealth Strategie, Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Gesundheit (2016), PwC.
- remote patient monitoring (RPM), searchhealthit.techtarget.com (Abruf: 3.11.2020)
- Remote patient monitoring (RPM), searchhealthit.techtarget.com (Abruf: 3.11.2020)
- Hennick, Calvin: How Remote Patient Monitoring Programs Are Beneficial, Health Tech Magazine, healthtechmagazine.net (Abruf: 3.11.2020)
- Principles of Medical Devices Classification, Study Group 1 Final Document GHTF/SG1/N77:2012, www.imdrf.org (Abruf: 3.11.2020)
- Vegesna A, Tran M, Angelaccio M, Arcona S. Remote Patient Monitoring via Non-Invasive Digital Technologies: A Systematic Review. Telemed J E Health. 2017;23(1):3-17. doi:10.1089/tmj.2016.0051, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5240011/ (Abruf: 3.11.2020)
- Shelagh, Dolan: The technology, devices, and benefits of remote patient monitoring in the healthcare industry, Business Insider, www.businessinsider.com Abruf(3.11.2020)
- Thiel, Rainer & Deimel, Lucas: Einsatz und Nutzung von Telemedizin – Länderüberblick, Juni 2020, www.bertelsmann-stiftung.de (Abruf: 3.11.2020)
- Fortune Business Insights (2019). Telemedicine Market to Reach USD 185.66 Billion by 2026 | Global Report Size, Share, Growth, Analysis, Forecast [2019-2026]. URL: www.globenewswire.com (02.10.2020)
- Market Data Forecast. (2020). Europe Telemedicine Market Analysis| 2020 to 2025. URL: www.marketdataforecast.com (05.10.2020)
- Topol, E. (2020). Telemedicine is essential amid the covid-19 crisis and after it. URL: www.economist.com (22.09.2020)
- Market Data Forecast. (2020). Global Remote Patient Monitoring Market Analysis (2019-2024). URL: www.marketdataforecast.com (02.10.2020)
- Krüger-Brand, H. (2018). Fernbehandlung: Weg frei für die Telemedizin. Dtsch Arztebl 2018; 115(20-21). URL: www.aerzteblatt.de (01.10.2020)
- Judd E. Hollander, M.D., and Brendan G. Carr, M.D. (2020). Virtually Perfect? Telemedicine for COVID-19. N Engl J Med 2020; 382:1679-1681. doi: 10.1056/NEJMp2003539. URL: www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMp2003539 (30.09.2020)
- European Commission. (2018). Market study on telemedicine. URL: ec.europa.eu (30.09.2020)