Das Internet of Medical Things (IoMT) kompakt vorgestellt

Das Internet of Medical Things (IoMT), ein Teilbereich der Internet-of-Things(IoT)-Technologien, umfasst miteinander vernetzte Geräte und Anwendungen, die in medizinischen IT-Anwendungen und solchen aus der Gesundheitsvorsorge eingesetzt werden. IoMT-Geräte verbinden Patienten, Ärzte und medizinische Geräte miteinander – einschließlich Krankenhaus-Equipment, Diagnoseausrüstung und am Körper tragbarer Technik –, indem sie Informationen über ein sicheres Netzwerk übertragen.

Ähnlich wie allgemeine IoT-Geräte nutzen Geräte aus dem Bereich IoMT – auch IoT im Gesundheitswesen genannt – Automatisierung, Sensoren und computergestützte Intelligenz, um während medizinischer Routineverfahren und Routineüberwachungen weniger auf menschliches Eingreifen angewiesen zu sein. Da es Patienten und Anbietern vermehrt ermöglicht wird, auf die Gesundheitsdaten der Patienten zuzugreifen, müssen Patienten weniger unnötige Termine in Arztpraxen und Krankenhäusern wahrnehmen. Darüber hinaus senkt das IoMT die Kosten sowohl für die Patienten als auch für die Gesundheitsdienstleister.

Im Zuge der weiteren Entwicklung des IoMT-Marktes werden Telegesundheit und Telemedizin das Gesundheitswesen grundlegend verändern werden. Das betrifft sorgfältigere und genauere Diagnosen ebenso wie die Möglichkeit, Pflegeleistungen schneller und zu geringeren Kosten sowohl für Patienten als auch Dienstleister zu erbringen.

IoMT und Telegesundheit/Telemedizin

Mayo Clinic, eine renommierte Non-Profit-Gesundheitsorganisation und Betreiberin mehrerer Kliniken in den USA, definiert Telegesundheit als „die Nutzung digitaler Informations- und Kommunikationstechnologien, wie Computer und mobiler Geräte, für den Remote-Zugriff auf Dienste des Gesundheitswesens und die Verwaltung von medizinischer Versorgung“. Wie auch die Begriffe „Gesundheitswesen“ und „medizinische Versorgung“ umfasst der Begriff „Telegesundheit“ ein breites Spektrum an Aktivitäten, wie etwa die Kommunikation zwischen Arzt und Patient, Diagnosen, die laufende Überwachung sowie Aufklärung und Beratung.

Telemedizin auf der anderen Seite wird im Allgemeinen verwendet, um ein begrenzteres Spektrum an technologiebasierten Tools des Gesundheitswesens zu definieren, über die ärztliche Dienstleistungen wie Ferndiagnosen und Patientenüberwachung angeboten werden.

Als die Telemedizin in den 2000er-Jahren aufkam, war die Technik noch sehr begrenzt. Frühe Telemedizinanwendungen waren grundsätzlich klinischer Natur und auf Dienstleistungen wie die Untersuchung von potenziellen Patienten über Video oder die Überwachung der Vitalzeichen von Patienten auf der Intensivstation von einem Remote-Standort aus begrenzt. Mit zunehmender Weiterentwicklung der Telemedizin kamen schnell weitere Einsatzmöglichkeiten hinzu, die über die eng gefassten Grenzen der klinischen Medizin hinausgingen, sodass der breiter gefasste Begriff der Telegesundheit aufkam. Heutzutage umfasst die Telegesundheit neben den klinischen Dienstleistungen sogar die Ausbildung von Ärzten und Meetings der Verwaltung, die per Video-Chat abgehalten werden.

Die beiden Begriffe, die früher voneinander getrennt verwendet wurden, werden heutzutage fließender verwendet, und viele Quellen verwenden sie so, als wären sie Synonyme.

Während sich Telegesundheit und Telemedizin beide auf eine große Gruppe von Technologien, Dienstleistungen und Strategien beziehen, bezieht sich das IoMT speziell auf die Geräte, durch die sie überhaupt erst funktionieren. Ohne die IoMT-Konnektivität wäre Telegesundheit größtenteils unmöglich, und ein IoMT-Gerät ist gleichzeitig für sich alleine genommen relativ nutzlos. Beispielsweise tut ein Gerät, das jeden Tag den Blutdruck eines Patienten aufzeichnet und die Messergebnisse in die Cloud hochlädt, selber gar nichts, um den Gesundheitszustand des betreffenden Patienten zu verbessern. Zum Auswerten dieser Messwerte, zum Diagnostizieren einer Krankheit, zum Entwickeln eines Behandlungsplans, zum Bereitstellen von Therapien und zum Überwachen des Patienten im Zeitverlauf wird eine umfassende Telegesundheitslösung benötigt. Auch wenn einige dieser Aufgaben durchaus mithilfe künstlicher Intelligenz (KI) / Machine Learning und anderer computergestützter Technologien erledigt werden können, muss an einem bestimmten Punkt ein richtiger Arzt involviert werden.

Vorteile des IoMT im Allgemeinen

Das IoMT hält sowohl für Patienten als auch für Gesundheitsdienstleister viele Vorteile bereit.

• Präzise, personalisierte Diagnosen und Therapien: Viele IoMT-Geräte wurden entwickelt, um die Vitalzeichen eines Patienten in einer Detailtiefe zu dokumentieren, die bei einem kurzen Praxisbesuch schlicht unmöglich wäre. So lässt sich etwa mit den Blut- oder Pulsfrequenzwerten eines ganzen Monats eine deutlich genaue Diagnose stellen und ein effektiverer Behandlungsplan aufstellen, der besser auf die individuellen Bedürfnisse zugeschnitten ist.
• Medizinische Fernbehandlung und -beratung: IoMT-Geräte sind naturgemäß in der Lage, Daten von überall her – so auch bei Patienten zu Hause – zu erfassen und sicher an die Praxis zu übertragen, ohne dass die entsprechenden Personen dort persönlich erscheinen müssen.
• Patientenstärkung: IoMT-Geräte, die am Körper getragen werden, oder auch smarte Waagen vermitteln Patienten mehr Kontrolle über ihre Vitalfunktionen, da sie damit Informationen erhalten, für die sie andernfalls medizinisches Fachpersonal aufsuchen müssten. Statt auf einen Termin für einen jährlichen Check-up zu warten, können Patienten ihren Gesundheitszustand jetzt in Echtzeit im Auge behalten.

Vorteile für IoMT-Anbieter

• Kostenkontrolle: Seit Jahren schnellen die Kosten der medizinischen Versorgung immer weiter in die Höhe. Daher setzen Gesundheitsdienstleister in zunehmendem Maße auf kosteneffizientere Gesundheitstechnologien. Prognosen von Goldman Sachs zufolge stellt der Einsatz von IoMT-Technologien insbesondere für die Remote-Patientenbetreuung Einsparungen in Gesamthöhe von rund 305 Milliarden US-Dollar in Aussicht.
• Verbesserte Patientenbetreuung: Menschen mit chronischen oder schweren Erkrankungen benötigen eine intensivere Überwachung, mitunter auch rund um die Uhr. IoMT-Geräte machen dies aus der Ferne möglich. So ist das medizinische Fachpersonal nicht mehr allein darauf angewiesen, dass Pflegekräfte sie alarmieren, wenn etwas Unvorhergesehenes eintritt.
• Verbesserte Abläufe: Das IoMT optimiert die Abläufe im Krankenhaus, da es Gesundheitsdienstleistern und Verwaltungskräften die Möglichkeit bietet, ihre Infrastruktur leichter und zentralisiert zu kontrollieren. IoMT-Geräte verschaffen ihnen bessere Einblicke in ihre Umgebung und geben ihnen neue Technologien an die Hand, wie z. B. Robotik zur Unterstützung bei Operationen und hochauflösende digitale Bildgebungssysteme.

Häufige Herausforderungen bei der IoMT-Implementierung

Die Implementierung des IoMT bringt verschiedene Herausforderungen mit sich, wobei die größte Herausforderung im Bereich Sicherheit und Datenschutz liegt. Medizinische Daten sind hochgradig reguliert – am deutlichsten zeigt sich dies im Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) –, und die Anbieter haben alle Hände voll damit zu tun, zu verhindern, dass sie kompromittiert werden. Die Einführung von IoMT-Geräten in die Internetumgebung birgt ein gewisses Risiko, das größtenteils auf die große Menge an zusätzlichen Daten zurückzuführen ist, die zwischen Patienten und Dienstleistern hin- und herübertragen werden.

Weitere Hürden, denen sich IoMT-Anbieter gegenübersehen, sind Interoperabilität und Standards. In einer idealen Welt würde das IoMT-Equipment eines Anbieters problemlos mit der Infrastruktur eines anderen Anbieters funktionieren, aber das war bisher nicht der Fall, und von einheitlichen Standards kann nicht die Rede sein. Auch wenn es bereits verschiedene Zertifizierungsprozesse gibt, ist die Branche noch ein gutes Stück von universeller Interoperabilität entfernt.

Ein weiteres Dauerproblem – das vielleicht am schwierigsten zu lösen ist – besteht darin, dass IoMT-Geräte ggf. nicht aktualisiert werden können. Während IoMT-Geräte auf dem neuesten Stand der Technik sind, wenn sie auf den Markt kommen, kann es schwierig sein, ein Gerät, das einmal im Einsatz ist, aufzurüsten oder mit neuen Funktionen auszustatten. Die Verbraucher werden ihre am Körper tragbaren oder vernetzten Geräte nicht jedes Jahr aufrüsten wollen, und Krankenhäuser sind im Allgemeinen eher langsam, wenn es um die Einführung teurer neuer Geräte geht, sodass es auf dem Markt zu einem Flickwerk von Produkten mit unterschiedlichen Funktionen kommt. Noch problematischer wird das Thema Aufrüstung bei implantierbaren Geräten wie z. B. Schrittmachern, die operativ eingesetzt werden.

Gängige IoMT-Gerätetypen

IoMT-Geräte decken eine große Bandbreite an Kategorien ab, wie z. B.:

• Am Körper tragbare Geräte für den Verbrauchermarkt: Smarte Geräte wie Fitbit- und andere Geräte für die Fitnesskontrolle, Aktivitäts-Tracker oder etwa auch Apple-Watches.
• Am Körper tragbare Geräte für medizinische Anwendungen: Regulierte medizinische Produkte, die unter ärztlicher Anleitung genutzt werden, wie z. B. schmerztherapeutische Geräte, optimieren die körperliche Leistungsfähigkeit und beheben andere gesundheitliche Probleme.
• Remote-Patient-Monitoring-(RPM-)Geräte für die Patientenfernüberwachung: Systeme, die beim Umgang mit chronischen Krankheiten helfen und in der Regel bei Patienten, die sich einer Langzeitbehandlung unterziehen, zu Hause platziert werden.
• Personal-Emergency-Response-Systeme (PERS) für persönliche Notfälle: Am Körper tragbare Geräte, mit denen zumeist ältere Menschen im Notfall schnell einen Pflegedienst zu Hilfe rufen können.
• Smarte Pillen: Eine neue Kategorie von Geräten, die der Patient schlucken kann und die kabellos Daten über das Innere des Körpers an medizinische Fachkräfte übertragen.
• Point-of-Care-Geräte und -Stationen: Mobile Geräte, die von Ultraschallgeräten bis zu Blutzuckermessgeräten reichen und diagnoserelevante Informationen und sonstige Gesundheitsdaten liefern – ganz gleich, ob in einer Arztpraxis, beim Patienten zu Hause oder an einem anderen Ort –, ohne dass dafür ein komplettes Labor benötigt wird.
• Klinikinterne Monitore: Ähnlich wie Point-of-Care-Geräte mit der Ausnahme, dass sie aus der Ferne bedient werden können, ohne dass eine Pflegefachkraft vor Ort ist.
• Krankenhausinterne Geräte: Ein großes Gerätesegment, wie z. B. MRT-Geräte, die zum Tracken von Krankenhausanlagen, zum Überwachen des Patientenflusses, zum Tracken des Bestands (z. B. Medikamente) und zum Verwalten anderer Krankenhausressourcen eingesetzt werden können.

IoMT und der Faktor Sicherheit

Von Komfort und einer besseren Pflegequalität bis hin zu geringeren Kosten bieten IoMT-Geräte verschiedenste Vorteile. Zugleich gehen mit ihnen aber auch gewisse Risiken einher, aufgrund derer die Sicherheit dieser Geräte von höchster Bedeutung ist. So wurde von Frost & Sullivan bereits für 2023 vorgerechnet, dass allein der Markt für Security-Lösungen im Gesundheitswesen bereits ein Volumen von 8,7 Milliarden US-Dollar erreichen würde.

Das bedeutendste Risiko, dem sich Patienten ausgesetzt sehen, ist der Verlust vertraulicher medizinischer Daten, die peinlich oder schädlich sein können, wenn sie an die Öffentlichkeit gelangen. Dieses Risiko lastet auch auf den Gesundheitsdienstleistern schwer, da sie finanziell und sogar strafrechtlich zur Verantwortung gezogen werden können, wenn der Schutz der Daten ihrer Kunden verletzt wird. Die höchste Strafe, die das HIPAA vorsieht, beläuft sich auf 1,5 Mio. US-Dollar für jedes Jahr, in dem ein Dienstleister gegen den Datenschutz verstößt. Auch eine Gefängnisstrafe ist möglich. Daher ist es unerlässlich, dass die Patientendaten unter Anwendung strengster Sicherheitsvorkehrungen geschützt werden.

Die Gesundheitsdaten der Verbraucher sind nicht das einzige Ziel von Hackern. Im Gesundheitswesen tätige Dienstleister und Organisationen sehen sich einer Vielzahl weiterer Angriffsarten ausgesetzt. Betrug mit medizinischen Daten, bei dem Hacker die Daten einer anderen Person nutzen, um Medikamente oder medizinische Dienstleistungen zu erhalten, ist ein häufig auftretendes Problem. Und genau so, wie andere Unternehmen über ihre Computernetze angegriffen werden, können Cyberkriminelle auch bestimmte medizinische Geräte für Gesundheitsinformationen ins Visier nehmen (z. B. einen intelligenten Herzschrittmacher, ein Blutzuckermessgerät oder eine Insulinpumpe) und sie im Austausch gegen ein Lösegeld online deaktivieren, wodurch Patienten möglicherweise gefährdet werden. IoMT-Geräte sind potenzielle Eintrittsstellen (oder direkte Ziele) für all diese Angriffsarten.

Worin liegen die Unterschiede zwischen dem IoMT und IoT?

Das Internet of Things (IoT) hat sich zu einer riesigen Sparte entwickelt, die etwa dieser Schätzung zufolge 7 Milliarden Geräte umfasst, die von smarten Kühlschränken über vernetzte Thermostate bis hin zu robotergestützten Fabrikanlagen und smarten Fahrzeugen reichen. Da das IoMT ein Teilbereich des IoT ist, haben die beiden Kategorien natürlich viele Gemeinsamkeiten.

Wenngleich viele IoT-Geräte aus dem Gesundheitswesen (IoMT-Geräte) rein medizinisch sind, wie z. B. robotergestützte Operationshilfen, gehören dennoch viele IoMT-Geräte gleichzeitig der allgemeineren IoT-Kategorie an. Eine Smartwatch beispielsweise, die die Pulsfrequenz und den Sauerstoffgehalt im Blut misst – eindeutig IoMT-Funktionen –, ist auch ein allgemeines Verbrauchergerät, das zum Empfangen von Textnachrichten, als Navigationsgerät und für ähnliche Zwecke verwendet werden kann.

Im Laufe der Zeit werden die Grenzen zwischen dem IoT, dem IoMT und anderen Teilbereichen des IoT immer weiter verschwimmen.

Der Markt der vernetzten Gesundheitsvorsorge

Der IoMT-Markt unterteilt sich in zwei Hauptgruppen, und zwar Verbraucher und Dienstleister im Gesundheitswesen. Die Dienstleister lassen sich weiter in verschiedene Untergruppen unterteilen, wie z. B. in Ärzte, Labore, Kliniker und Krankenhausmanager. Pharmaunternehmen und sogar Einzelhändler wie Drogerien können ebenfalls als sekundäre Teilnehmer des IoMT-Marktes gesehen werden.

Deloitte prognostizierte kürzlich, dass der IoMT-Markt weltweit auf über 158 Milliarden US-Dollar anwachsen wird, wobei auf die Regionen Nordamerika, Europa und Asien-Pazifik der jeweils selbe Anteil entfällt. Südamerika und die Regionen Naher Osten / Afrika fielen demnach etwas zurück, weisen jedoch noch immer ein bedeutendes Marktvolumen auf.

So nutzen Gesundheitsdienstleister das IoMT

IoMT-Geräte werden die Bereiche Gesundheitsvorsorge und Patientenbetreuung so, wie wir sie kennen, verändern, und dieser Trend zeigt keinerlei Anzeichen für eine Abschwächung. Deloitte zufolge gibt es bereits mehr als eine halbe Million unterschiedlicher Arten von IoMT-Geräten auf dem Markt. Diese neuen Technologien bringen nicht nur Patienten und Dienstleister näher zusammen, sondern ermöglichen außerdem neue Behandlungsarten und verbessern die Lebensqualität der Verbraucher.

Dank der IoMT-Geräte und des IoT im Gesundheitswesen können Dienstleister schnellere und genauere Diagnosen stellen und gleichzeitig Risikopatienten besser überwachen. Darüber hinaus werden die Gesamtkosten der Dienstleistungen durch das IoMT gesenkt, während die Pflegekräfte diejenigen Patienten, zu denen sie ansonsten keinen Zugang hätten, gleichzeitig besser erreichen. Krankenhäuser und Kliniken nutzen das IoMT, um IT-Systeme im Gesundheitswesen effizienter und kosteneffektiver zu betreiben.

Fazit: IoMT und Telegesundheit revolutionieren das Gesundheitswesen

Das IoMT ist keine undefinierte hypothetische Technologie, die in Zukunft vielleicht realisiert wird oder vielleicht auch nicht. IoMT-Technologien sind bereits da und verändern die Leben von Millionen von Menschen, indem sie ihnen mehr Kontrolle über ihre Gesundheit bieten und die Kommunikation mit den Gesundheitsdienstleistern verbessern. Mittlerweile ist das IoMT auch zu einer wichtigen Technologie für Ärzte und andere Dienstleister geworden, da sie auf diese Weise bessere Diagnosen in kürzerer Zeit stellen können, oftmals ohne die Patienten persönlich gesehen zu haben. Die finanziellen Vorteile des IoMT sind mit Einsparungen in Höhe von Hunderten von Milliarden Dollar, die sich in den nächsten Jahren wahrscheinlich realisieren lassen, ebenfalls beträchtlich.