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Was ist das Internet of Medical Things (IoMT)?

Das Internet of Medical Things (IoMT, Internet der medizinischen Dinge), ein Teilbereich der Internet of Things-Technologien (IoT, Internet der Dinge), umfasst miteinander vernetzte Geräte und Anwendungen, die in der Medizin- und Gesundheitsinformationstechnologie zum Einsatz kommen. IoMT-Geräte verbinden Patienten, Ärzte und medizinische Geräte miteinander – einschließlich Krankenhaus-Equipment, Diagnoseausrüstung und tragbarer Technologie –, 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 maschinenbasierte Intelligenz, um während medizinischer Routineverfahren und Routineüberwachungen weniger auf menschliches Eingreifen angewiesen zu sein. Da es Patienten und Anbietern einen verbesserten Zugang zu den Gesundheitsinformationen eines Patienten bietet, 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.

2017 prognostizierten Frost & Sullivan, dass der Internet of Medical Things-Markt (IoMT) jährlich um 26,2 % wachsen und bis 2021 insgesamt 72 Mrd. US-Dollar erreichen würde. Diese Schätzung erscheint aus heutiger Sicht eher konservativ. Die COVID-19-Pandemie hat dem IoMT einen exponentiellen Anstieg beschert, da die Quarantäne- und Isolationsvorschriften den Trend der Telemedizin und Telegesundheit geradezu dramatisch beschleunigt haben. Mit zunehmender Entwicklung des IoMT-Marktes wird das Gesundheitswesen, wie wir es kennen, weiterhin durch die Telemedizin und die Telegesundheit transformiert werden, sodass sorgfältigere und genauere Diagnosen, eine schnellere Versorgung und Kosteneinsparungen für Verbraucher und Anbieter gleichermaßen möglich werden.

IoMT und Telegesundheit

Was sind Telegesundheit und Telemedizin? Was ist der Unterschied zwischen Telegesundheit und Telemedizin?

Telegesundheit wird definiert als „die Nutzung digitaler Informations- und Kommunikationstechnologien, wie z. B. Computer und mobile Geräte, für den Remote-Zugriff auf Dienste des Gesundheitswesens und die Verwaltung Ihrer medizinischen 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 eingeschränkt. 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 administrative Meetings, die per Video-Chat abgehalten werden.

Die beiden Begriffe, die früher voneinander getrennt wurden, fließen heute vermehrt ineinander, und viele Quellen verwenden sie synonym.

 

In welcher Beziehung steht das Internet of Medical Things (IoMT) zu Telegesundheit und Telemedizin

Während sich Telegesundheit und Telemedizin beide auf eine große Gruppe von Technologien, Dienstleistungen und Strategien beziehen, bezieht sich das IoMT speziell auf die Geräte, die sie überhaupt erst ermöglichen. Ohne die IoMT-Konnektivität wäre Telegesundheit größtenteils unmöglich, und ein IoMT-Gerät ist gleichzeitig für sich alleine genommen relativ nutzlos. Ein Gerät, das beispielsweise täglich den Blutdruck eines Patienten aufzeichnet und diesen Wert in die Cloud hochlädt, trägt allein nicht zur Verbesserung der Gesundheit des Patienten bei. Zum Auswerten dieser Messungen, zum Diagnostizieren einer Krankheit, zum Entwickeln eines Behandlungsplans, zum Bereitstellen von Therapien und zum Überwachen des Patienten über einen längeren Zeitraum 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.

Mit zunehmender Weiterentwicklung der Fähigkeiten der IoMT-Geräte (während die weltweit herrschenden Umstände immer mehr Leute ans Haus binden) werden diese Technologien für die medizinische Fachwelt und die Bevölkerung im Allgemeinen immer wichtiger.

 

Was sind die Vorteile des IoMT?

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

  • Personalisierte präzise Diagnosen und Therapien: Viele IoMT-Geräte wurden entwickelt, um die Vitalzeichen eines Patienten im Detail aufzuzeichnen, wie es während eines kurzen Besuchs in der Praxis gar nicht möglich wäre. Beispielsweise kann ein Arzt mit den Blutdruckwerten oder den Pulsfrequenzwerten eines ganzen Monats eine viel genauere Diagnose stellen und einen personalisierteren und effektiveren Behandlungsplan aufstellen.
  • Medizinische Fernbehandlung und -beratung: Es liegt in der ureigenen Natur von IoMT-Geräten, dass sie Daten von überall her – so auch beim Patienten zu Hause – erfassen und diese Daten sicher an den Arzt übertragen können, ohne dass der Patient die Praxis aufsuchen muss.
  • Patientenstärkung: Durch IoMT-Geräte, wie z.B. am Körper tragbare Geräte (Wearables) oder smarte Waagen, erhalten die Patienten die Kontrolle über ihre Vitalfunktionen, da diese Geräte ihnen Informationen liefern, für die sie andernfalls einen Arzt aufsuchen müssten. Statt auf einen Termin für einen jährlichen Checkup zu warten, können Patienten ihren Gesundheitszustand jetzt in Echtzeit im Auge behalten.

Vorteile für IoMT-Anbieter

  • Kostenkontrolle: Da die Kosten der medizinischen Versorgung in den letzten Jahren stark gestiegen sind, entscheiden sich Gesundheitsdienstleister in zunehmendem Maße für kostengünstige Gesundheitstechnologien. 2015 prognostizierte Goldman Sachs, dass sich die Einsparungen durch den Einsatz von IoMT-Technologien in Form einer Remote-Patientenbetreuung auf insgesamt rund 305 Mrd. US-Dollar belaufen würden.
  • Bessere Patientenbetreuung: Chronisch und schwer erkrankte Patienten benötigen eine intensivere Betreuung, die zuweilen rund um die Uhr geleistet werden muss. IoMT-Geräte ermöglichen es Ärzten, ihre Patienten aus der Ferne zu überwachen, ohne dass sie dabei auf Pflegepersonal setzen müssen, das sie sofort alarmiert, 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.
Was sind die Herausforderungen bei der Implementierung des IoMT?

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 setzen alles daran, zu verhindern, dass sie kompromittiert werden. Die Einführung von IoMT-Geräten birgt ein gewisses Risiko, das größtenteils auf die große Menge an zusätzlichen Daten zurückzuführen ist, die zwischen Patienten und Dienstleistern hin und her übertragen werden.

Weitere Hürden, denen sich IoMT-Anbieter gegenübersehen, sind die Bereiche 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 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 Upgrades bei implantierbaren Geräten wie z.B. Schrittmachern, die operativ eingesetzt werden.

 

IoMT-Geräte

Welche Arten von IoMT-Geräten gibt es?

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

  • Auf den Verbraucher zugeschnittene am Körper tragbare Geräte (Wearables): Smarte Geräte wie z. B. Fitbit- und andere Geräte für die Fitnesskontrolle, Aktivitäts-Tracker und Apple-Watches.
  • Wearables 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-Geräte (RPM) 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 Patienten 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 Segment an Geräten, das z.B. MRT-Geräte umfasst, die zum Tracken von Krankenhausanlagen, zum Überwachen des Patientenflusses, zum Tracken des Bestands (z.B. Medikamente) und zum Verwalten anderer Krankenhausressourcen eingesetzt werden können.
 
Wie wichtig ist die Sicherheit für das IoMT?

IoMT-Geräte bieten zahlreiche Vorteile, wie z.B. Komfort, eine bessere Pflegequalität und geringere Kosten, aber sie alle bergen ein gewisses Risiko, sodass Sicherheit für IoMT-Geräte von höchster Bedeutung ist. Laut Frost & Sullivan ist davon auszugehen, dass allein der Security-Markt im Gesundheitswesen bis 2023 ein Volumen von 8,7 Milliarden US-Dollar erreichen wird.

Das bedeutendste Risiko, dem sich Patienten ausgesetzt sehen, ist der Verlust vertraulicher medizinischer Daten, die im Falle einer Offenlegung peinlich oder schädlich für sie sein könnten. Dieses Risiko lastet auch auf den Gesundheitsdienstleistern schwer, da sie finanziell und sogar strafrechtlich zur Verantwortung gezogen werden können, wenn der Schutz der Kundendaten 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.

 
Was sind die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen dem IoMT und dem IoT? Wie verhält sich das IoMT zum IoT?

Das Internet of Things (IoT) hat sich zu einer riesigen Sparte entwickelt, die (so die letzte Zählung) mehr als 7 Mrd. 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
Was ist der Markt für das IoMT?

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.

Kürzlich schätzte Deloitte, dass der globale IoMT-Markt im Jahr 2022 158 Mrd. US-Dollar wert sein würde, wobei auf die Regionen Nordamerika, Europa und Asien-Pazifik der jeweils selbe Anteil entfällt. Südamerika und die Regionen Naher Osten/Afrika sind kleinere aber dennoch bedeutende Marktteilnehmer.

 
Wie nutzen Dienstleister im Gesundheitswesen das IoMT?

IoMT-Geräte werden die Bereiche Gesundheitsvorsorge und Patientenbetreuung, so wie wir sie kennen, verändern, und es lassen sich keinerlei Anzeichen ausmachen, dass dieser Trend abnimmt. Laut Deloitte 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, besser erreichen. Krankenhäuser und Kliniken nutzen das IoMT, um IT-Systeme im Gesundheitswesen effizienter und kosteneffektiver zu betreiben.

 
Wie ist der aktuelle Stand bei Telegesundheit und Telemedizin?

Telegesundheit und Telemedizin erleben zurzeit einen Boom, was zum Teil daran liegt, dass bereits in diese Richtung gehende Entwicklungen aufgrund der COVID-19-Pandemie Fahrt aufgenommen haben. Nach Schätzungen in einem aktuellen Bericht von McKinsey & Co. beraten Ärzte bis zu 175-mal mehr Patienten über Telegesundheitssysteme als vor der COVID-19-Pandemie: Mit einem sprunghaften Anstieg von 11 % im Jahr 2019 auf 76 % im Jahr 2020 hat die Nutzung der Telemedizin durch die Verbraucher in nur einem Jahr einen dramatischen Wandel erlebt. Vor COVID-19 wurde der Markt für Telemedizin auf etwa 3 Milliarden Dollar geschätzt. In der Zukunft könnte dieser Markt bald auf 250 Milliarden Dollar an Gesundheitsausgaben anwachsen.

Mittlerweile steigt auch die Akzeptanz für Telemedizindienste bei Behörden und Versicherungen. Medicare bezahlt jetzt dieselben Sätze für telemedizinische wie für persönliche Arztbesuche, und Ärzte und andere medizinische Fachkräfte können Patienten sogar über Staatsgrenzen hinweg behandeln.

Zumindest vorläufig hat die Telemedizin die medizinische Versorgung, wie wir sie kennen, deutlich verändert.

 
Wie sieht die Zukunft des IoMT aus?

Das IoMT ist von einem dramatischen Wandel gekennzeichnet und IoMT-Geräte sind bereit, das Gesundheitswesen nachhaltig zu verändern. Man stelle sich eine Zukunft vor, in der die Verbraucher sich für die Nutzung am Körper tragbarer Geräte entscheiden können, die ihre Vitalzeichen rund um die Uhr überwachen und Gesundheitsdienstleister benachrichtigen, wenn etwas nicht stimmt. Diese Geräte könnten sogar zu vorausschauenden Geräten weiterentwickelt werden, die mithilfe von KI und Machine Learning feststellen, wann geringfügige Veränderungen in biologischen Signalen das Potenzial für ein zukünftiges Problem aufweisen. Im Laufe der Zeit werden Ärzte mit zunehmender Ausweitung der IoMT-Technologien in der Lage sein, den Fokus von verschreibenden zu vorbeugenden Maßnahmen zu verschieben, sodass die Patienten potenziell länger und gesünder leben. Die Versicherer könnten sogar die Prämien derjenigen Verbraucher reduzieren, die einer Überwachung in Echtzeit zustimmen (sodass sie weniger häufig Arztpraxen und Krankenhäuser aufsuchen).

Die Funktionen der IoMT-Geräte im Klinik- und Krankenhausumfeld, wie z. B. moderne Diagnosesysteme und robotergestützte Operationshilfen, werden ebenfalls erweitert werden, sodass Patienten, die eine persönliche medizinische Betreuung benötigen, bessere Diagnosen erhalten, sich schneller erholen und länger leben.

Diese Vorteile werden sich nicht von alleine einstellen. Bis dieser Markt vollständig in der Zukunft angekommen ist, bedarf es Erweiterungen in der Rechenleistung, der drahtlosen Kommunikation und der Miniaturisierung von Komponenten.

 
Wie sieht die Zukunft der Telegesundheit/Telemedizin aus?

Auch wenn die Verbraucher und Anbieter durch COVID-19 in zunehmendem Maße Telegesundheitstechnologien genutzt haben, geht McKinsey davon aus, dass diese Verschiebungen nicht notwendigerweise permanent sein müssen. Damit sich die Telegesundheit in einer postpandemischen Welt festigt, müssen die Dienstleister einige wichtige Änderungen vornehmen. Zum einen werden technische Verbesserungen und Verbesserungen in der Dateninteroperabilität benötigt, um die Telemedizin zu etablieren, zum anderen ist es entscheidend, dass die Anbieter diese neue Arbeitsweise auch annehmen.

Bisher scheinen die Verbraucher jedoch von Telegesundheit und Telemedizin überzeugt zu sein, und jetzt, da jeder Zugang zu Videokonferenzen mit seinen Gesundheitsdienstleistern hat, ist es eher unwahrscheinlich, dass sie in absehbarer Zeit ins Wartezimmer des Arztes zurückkehren werden.

 
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 ebenfalls beträchtlich: In den kommenden Jahren dürften Einsparungen in Höhe von Hunderten von Milliarden Dollar erzielt werden.