Mobile Medizin

Informations- und Kommunikationstechnologie ermöglichen flexible Formen der medizinischen Betreuung. Auf der CeBIT 2004 zeigen Fraunhofer-Entwickler den aktuellen Stand zum Projekt Body Area Network – einer wesentlichen Basis für den Einsatz von Telemedizin.

Vorsorge, Nachsorge, Bonussysteme, Krankenhaustagegeld, Praxisgebühr – das Kostenkarussell in Sachen Krankenversicherung dreht sich schnell. Ein kommender Bereich ist die Telemedizin. Denn die Fernbetreuung von Patienten oder älteren Menschen ermöglicht es ihnen länger in vertrauter Umgebung zu leben, aber trotzdem in Notfällen oder bei medizinischem Bedarf schnell und zuverlässig versorgt zu werden. Das bringt den Patienten mehr Freiheit und Lebensqualität. Versorgung und Behandlung werden flexibler, individueller und damit effektiver. Die Patienten können in der beruhigenden Gewissheit leben, dass auch zu Hause eine dauerhafte Kontrolle ihrer Gesundheit gewährleis-tet ist. Ein Plus für die Genesung und ein Plus für die Krankenkassen, da sich die Kosten für Krankenhausaufenthalt und Nachsorgeuntersuchungen deutlich senken lassen.

Einen Beitrag zur Telemedizin liefert das Projekt Body Area Network, kurz BAN, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF. Drei Fraunhofer-Institute erarbeiten gemeinsam Lösungen für die Telemedizin. Schwerpunkt ist ein direkt am Körper getragenes Funknetz zur drahtlosen Anbindung von medizinischen Sensoren. Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS entwickelt mikroelektronische Systeme sowie die dazu notwendigen integrierten Schaltungen und die Software für die drahtlose Kommunikation. Das Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS arbeitet an der Netzwerkanbindung. Über eine Funkschnittstelle werden die medizinischen Daten an die Basisstation weitergeleitet und in Internet-Strukturen integriert. Die Aufgabe des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM ist die Aufbau- und Verbindungstechnik so flexibel zu gestalten, dass die elektronischen Systeme wie ein Pflaster auf die Haut geklebt werden können.

Vor zwei Jahren präsentierten die Forscher auf der CeBIT erste Prototypen. Das waren noch größere, unhandliche Sende- und Empfangseinheiten. Nun ist es ihnen gelungen, Sensorik und Elektronik in wenige Zentimeter kleine Schaltungen zu integrieren. Bis zu 16 Sensoren sollen Vital-Parameter wie Temperatur, Sauerstoffsättigung des Blutes, Herztätigkeit und Blutdruck beobachten. Ein Beispiel ist das kabellose Pulsoximeter, das die Abteilungen Medizintechnik und Hochfrequenztechnik des IIS entwickelten. Es überträgt die Daten per Funk und wird von einem Akku mit Energie versorgt. Dadurch ist es mobil und der Patient flexibel. Er ist weder zu Hause noch im Krankenhaus ans Bett gebunden.

„Noch mehr Bewegungsfreiheit als der Fingerclip bietet ein Multisensor-Armband, das wir auf der CeBIT 2004 zeigen“, sagt Christian Weigand vom IIS. Kabellos am Handgelenk getragen, messen hier unterschiedliche Sensoren Parameter wie Temperatur, Puls, Sauerstoffsättigung und Herzfrequenz. Diese Daten gehen an die Basisstation und dann weiter ins Kommunikationsnetz zum Arzt. Einsatzmöglichkeiten für Pulsoximeter oder Sensorarmband liegen bei der Rettungsmedizin, Intensivstationen oder Operationssälen, Krankenhäusern oder im Home-Care-Bereich.

„Ein noch fernes Ziel ist, Sensoren und Aktoren zu koppeln“, so René Dünkler, Projektmitarbeiter von BAN am IIS. „Ein mögliches Szenario: Ein Glukosesensor ermittelt den Blutzuckerspiegel und funkt die Messdaten an die Überwachungsstation. Ist der Wert zu gering, funkt die Station an die implantierte Insulinpumpe,’gib mehr Insulin ab’, um so die Versorgung zu optimieren.“ Eine andere Vorgehensweise ist, dass der Arzt den Patienten anruft, zu Hause oder auf dem Handy, ihn zur Untersuchung bittet oder ihm Diagnose und Therapie mit den entsprechenden Handlungsoptionen durchgibt.

Damit diese Kommunikation funktioniert, werden die Daten in zwei Etappen übertragen. Als erstes gehen sie an eine Basisstation, die zum Beispiel am Gürtel getragen wird oder in eine Armbanduhr integriert ist. Die Übertragung am oder aus dem Körper erfolgt in einem Frequenzband von 402 bis 405 MHz. Die zweite Etappe geht von der Basisstation über standardisierte Verbindungen wie DECT, WLAN oder Bluetooth zu einem Gateway im Haus und von dort direkt an den Arzt oder ein Krankenhaus. Über die verschiedenen digitalen, drahtlosen Übermittlungssysteme kann medizinisches Personal aktuelle physiologische Daten jederzeit mit jedem beliebigen Endgerät abrufen. Das Spektrum reicht von PC oder Notebook über Handy bis hin zum PDA. Um die vertraulichen medizinischen Daten zuverlässig zu übermitteln und vor dem Zugriff Unbefugter zu schützen, werden sie automatisch verschlüsselt und können nur von autorisierten Personen, wie zum Beispiel dem behandelnden Arzt, aufgerufen werden. Außerdem können sie eindeutig einem bestimmten Patienten zugeordnet werden. Das muss sicher funktionieren, auch wenn mehrere Personen ihre Messwerte gleichzeitig aus einem Raum senden.

Die handlichen Sensoren, etwa im Armband, sind aber nicht nur bei der Vor- und Nachsorge von älteren und kranken Personen eine Hilfe. Freizeit- und Profisportler können ihre Körperfunktionen beim Training überwachen und die Trainingseinheiten den individuellen Messwerten entsprechend verändern – auch wenn das vielleicht heißt, ab und zu das Tempo zu drosseln. Gesundes Training, gesunder Mensch – moderne Telemedizin nutzt jedem Einzelnen und der Gesellschaft.

Ansprechpartner:
Renè Dünkler
Telefon 0 91 31 / 7 76-3 18, Fax -3 99, ban-info@iis.fhg.de

Christian Weigand
Telefon 0 91 31 / 7 76- 5 15, Fax – 5 98, wec@iis.fraunhofer.de