Kommentar von Boris Shiklo, Sciencesoft

Vorteile und Risiken des digitalen Krankenhauses

| Autor / Redakteur: Boris Shiklo / Nico Litzel

Der Autor: Boris Shiklo ist CTO von Sciencesoft
Der Autor: Boris Shiklo ist CTO von Sciencesoft (Bild: Sciencesoft)

Die modernen Technologien, unter denen das IoT Einzug hält, finden ihren Einsatz nicht nur in unterschiedlichen industriellen Branchen, sondern auch im alltäglichen Leben. Das Gesundheitswesen ist hierbei keine Ausnahme. Die Ziffern „4.0“ begleiten auch Begriffe aus diesem Bereich.

Die Notwendigkeit, interne Prozesse zu optimieren und das Krankenhauspersonal zu entlasten, ist heute besonders aktuell, weil die Gesundheitsausgaben und ein steigender Anteil älterer Bevölkerung jährlich drastisch zunehmen. RFID und IoT-Lösungen sowie Big-Data-Technologien bieten umfangreiche Möglichkeiten, Prozesse wie Krankenhausabläufe und Dokumentenmanagement zu digitalisieren und als Ergebnis die Qualität der Patientenversorgung zu verbessern. Es ist höchste Zeit, das Potenzial von digitalen Technologien auch im Gesundheitssektor voll auszuschöpfen.

Einstieg in Kerntechnologien

Derzeit werden Klinikabläufe durch RFID, IoT und Big Data Analytics in Schwung gebracht. Dank dieses Trios ist es möglich, die Patientensicherheit zu erhöhen, Kosten zu senken und das Krankenhauspersonal in mehrfacher Hinsicht zu unterstützen. Deshalb ist es sinnvoll, diese Technologien näher zu betrachten.

RFID

Ein typisches RFID-System besteht aus drei Hauptkomponenten: Tags, Antennen und Lesegeräten. Ein RFID-Tag (oder ein RFID-Transponder) besteht aus einem Mikrochip, der eine eindeutige Identifikationsnummer (ID) enthält – codierte digitale Informationen über ein bestimmtes Objekt. Es ist möglich RFID-Tags an unterschiedlichen Oberflächen anzubringen. Man unterscheidet zwischen passiven und aktiven Tags (passive Tags haben keine eigene Batterie zur Stromversorgung und erhalten Energie aus dem Energiefeld eines Lesegerätes.

Das RFID-Lesegerät liest die IDs innerhalb seiner Lesereichweite. Die Übertragung von Funksignalen vom Lesegerät zum Tag und umgekehrt geschieht mithilfe von RFID-Antennen, die in Tags und Lesegeräten eingebaut sein oder als eigenständiger Bestandteil eines RFID-Systems fungieren können. Ein stationäres oder tragbares Lesegerät enthält eine Software, die mit der cloud- oder serverbasierten Datenbank verbunden ist. Diese Software dient dazu, den gesamten Prozess der Identifizierung und Lokalisierung zu steuern und die abgerufenen Informationen in das IoT-System zur weiteren Verarbeitung zu übertragen.

IoT

Das Internet der Dinge (Internet of Things, kurz IoT) ist ein Netzwerk von Geräten, die mit dem Internet vernetzt sind. Praktisch kann jedes Gerät, das mit Sensoren (in unserem Fall dienen RFID-Tags als Datenquellen) ausgestattet wird und die Daten ins Internet überträgt, ein Teil des IoT-Systems werden. Das IoT sorgt für die Speicherung, Verarbeitung und Analyse der von RFID-Lesegeräten erfassten Daten.

Zur Auswertung von Daten kommt Big Data Analytics ins Spiel und ermöglicht es, die abgerufenen Informationen in aussagekräftige Einsichten über den Standort, den Status und die Bewegungen von Gegenständen und Menschen zu verwandeln. Die entsprechenden Ergebnisse werden den Lösungsanwendern in verschiedenen Formen (z. B. in Form einer Warnmeldung) weitergegeben. Die Lösungsanwender können dadurch die mit RFID-Tags ausgestatteten Objekte via Apps effizient in Echtzeit überwachen.

Anwendungsbeispiele

Durch RFID- und IoT-Technologien ergeben sich ganz neue Möglichkeiten. Wir geben einen Überblick darüber, wie RFID und IoT in Gesundheitseinrichtungen zur Verbesserung der Arbeitseffektivität im Klinikalltag beitragen können.

Asset Tracking

Im Klinikbetrieb lassen sich unterschiedliche Krankenhausgegenstände und medizinische Geräte dank RFID-Technologien kontaktlos identifizieren. Ganz gleich, ob Blutbeutel, Betten oder OP-Instrumente und -Materialien mit RFID-Tags gekennzeichnet sind, werden deren Bewegungen verfolgt. Die RFID-Lesegeräte (installiert z. B. in den Türöffnungen oder an den Wänden) senden Informationen über verfolgbare bewegliche Gegenstände in die Datenbank (entweder cloud- oder serverbasiert). Das Personal kann Ergebnisse über eine mobile oder Web-App sehen und darauf basierend Entscheidungen treffen. Hier nur einige Beispiele:

  • In der Krankenhauslogistik: Mit den RFID-Tags ist das Personal immer über die gesamte Logistikkette darüber informiert, wie viele z. B. Rollstühle oder Betten vorhanden sind und wo genau sie sich befinden.
  • Im OP: Es ist möglich zu verfolgen, ob chirurgische Instrumente rechtzeitig desinfiziert werden, verfügbar und in ausreichender Menge im OP-Saal bereitliegen. Des Weiteren bieten RFID-Technologien eine Chance nicht nur alle Materialien (auch zur Vermeidung unbeabsichtigt belassener Fremdkörper), sondern auch den gesamten OP-Arbeitsablauf zu verfolgen und zu analysieren.
  • In der Notaufnahme helfen RFID- und IoT-Technologien möglichst schnell benötigte Geräte und Apparate zu finden, ohne kostbare Zeit bei der Suche zu verschwenden.

Vorteile

Die Automatisierung mit RFID ermöglicht es, logistische Prozesse effizienter und transparenter zu gestalten. Das trägt dazu, benötigte Gegenstände und Materialien zur richtigen Zeit und am richtigen Ort verfügbar zu haben (als Ergebnis Zeit und Kosten einzusparen) sowie Verlust und Diebstahl zu vermeiden. Das intelligente Asset Tracking ermöglicht auch, Engpässe in internen Krankenhausabläufen zu entdecken und die Patientensicherheit zu erhöhen. Automatisch wird das Personal entlastet, was zur Steigerung dessen Produktivität und Arbeitszufriedenheit führt.

Risiken und Herausforderungen

Die Digitalisierung im Gesundheitswesen birgt auch Risiken und Herausforderungen. So kann ein RFID-System die Performance von lebenswichtigen medizinischen Geräten stören (in vielen Fällen kann es lebensgefährlich sein). Aber durch die Einführung des weltweit verwendeten UDI-Systems zur Identifikation medizinischer Geräte und der neuen europäischen Medizinprodukteverordnung (MDR) werden hohe Standards für die Sicherheit und Qualität von Medizinprodukten festgelegt. Das heißt, die Nachverfolgbarkeit von chirurgischen Instrumenten und medizinischen Geräten wird gesetzlich vorgeschrieben. Außerdem müssen Tags genug widerstandsfähig sind, um hohe Temperaturen und Druck bei der Sterilisierung/Desinfizierung zu überstehen. Darüber hinaus bleibt die Frage wegen unerwartet hoher Kosten offen, ob es sich lohnt, RFID-Technologien einzuführen.

Patientenüberwachung

Wenn RFID für die Patientenüberwachung benutzt wird, erhält jeder Patient bei der stationären Aufnahme ein RFID-Armband, das personenbezogene Daten enthält: Name, Aufnahmedatum und Patientennummer. Alle Patientendaten werden in elektronischen Patientenakten auf dem zentralen Datenbankserver gespeichert und über RFID-Lesegeräte ausgelesen. Das ermöglicht, Patienten und ihren Standort zu identifizieren, sowie den gesamten Behandlungsprozess zu überwachen. Ein RFID-Band am Handgelenk bei Neugeborenen hilft auch, deren Verwechslungen oder sogar Entführungen zu vermeiden. Hier noch einige Beispiele:

  • Im Behandlungsprozess: Durch den automatischen Zugriff auf Patienten- und Behandlungsdaten (elektronische Patientenakte) kann es sichergestellt werden, dass jeder Patient zur richtigen Zeit die richtige Medikation und in der richtigen Dosis erhält, um Medikationsfehler zu vermeiden und die Pflege zu vereinfachen.
  • Im OP: Die eindeutige ID lässt feststellen, dass jeder Patient für seine Operation rechtzeitig vorbereitet wird. Durch den Informationsaustausch in Echtzeit werden auch Wartezeiten in unterschiedlichen OP-Bereichen während der OP-Vorbereitungen reduziert. Außerdem werden Angehörige eines Patienten darüber informiert, wo der Patient gerade ist und wie die Operation verläuft.
  • In der Notaufnahme: Hier ist die schnelle Patientenidentifikation besonders wichtig. Mit RFID wird es gesichert, dass keine Informationen verloren gehen, um Patienten immer und überall im Blick zu haben. Dadurch können sich Pflegekräfte und Ärzte rund um die Uhr auf Ihre Kernaufgaben konzentrieren.

Vorteile

RFID steht zur Verfügung, um den Behandlungsprozess zu beschleunigen und dessen Qualität zu verbessern. Die automatisierte Identifikation ermöglicht es den Pflegekräften und Ärzten, Dokumentationsfehler und Dokumentationsaufwand zu reduzieren und dadurch schneller zu Patienten zu gelangen.

Risiken und Herausforderungen

Gesundheitseinrichtungen sind verpflichtet, für den Datenschutz und die Sicherheit der Patienten zu sorgen. Übertragene Daten sollten in sicheren Datenbanken gemäß Vorschriften der DSGVO gespeichert und vor Missbrauch geschützt werden. Aus nicht ausreichend gesicherten IoT-Geräten entstehen Cyberrisiken, die eine Hintertür für Cyberkriminellen in kritische Systeme öffnen. Die Gefährdung durch das Internet der Dinge verlangt Gesundheitseinrichtungen entsprechende Sicherheitsmaßnahmen zu treffen, z. B. PenTests durchzuführen.

Fazit

Die Digitalisierung im Gesundheitswesen wird als Chance betrachtet, die Patientensicherheit zu erhöhen und die Patientenversorgung zu verbessern. Aber heute stehen noch mehrere Gesundheitseinrichtungen beiseite, weil es auf dem Weg zur „digitalen Gesundheit“ einige Herausforderungen und Risiken gibt. Es lohnt sich, alle Vorteile und Risiken abzuwägen, um sich auf den digitalen Wandel mit allen Fallstricken vorzubereiten und dann das Potenzial von modernen Technologien voll auszuschöpfen.

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