Wearable Technology: Das Gesicht des Gesundheitswesens verändern

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Die Wearable-Technologie ist ein Beispiel für die Leistungsfähigkeit des Internets der Dinge (IoT) und seine immensen Vorteile, insbesondere im Gesundheitswesen. Das IoT erleichtert das Sammeln von Daten von sensorgesteuerten Geräten und bringt Informationen direkt zu Ihren Fingerspitzen, mit ein paar Fingertipps auf Ihren Smartphone-Apps. Im Zeitalter von Google Home und Amazon Echo ermöglicht uns das IoT, einen Raum zu betreten und Thermostate, Ofen, Licht und sogar die Wäscheeinstellungen zu steuern. Maschinelles Lernen kann dazu beitragen, die Aktivität des Nutzers vorherzusagen, was wiederum das Verhalten des Geräts bestimmen kann. Diese intelligente Technologie hat nach und nach Einzug in den Gesundheitsbereich gehalten und uns das "Medizinische Internet der Dinge" (MIoT) beschert.

In den letzten zehn Jahren haben wir einen beispiellosen Anstieg der Nutzung von tragbaren Biosensoren-Fitbit, Apple Watch und andere ähnliche Geräte. Allied Market Research prognostiziert für das Internet der Dinge bis 2021 weltweit einen Nettowert von $136,8 Milliarden. Damit wäre MIoT die größte Einzelkategorie, die satte 40% des gesamten IoT ausmachen würde. Am Körper zu tragende Biosensoren sind benutzerfreundlich und lassen sich leicht in den normalen Lebensstil und die Praxis integrieren. Während die Armbandsensoren, die die grundlegenden Parameter (Herzfrequenz, Kalorienverbrauch) messen, zu den beliebtesten MIoT-Geräten gehören, hat sich der Technologieraum kontinuierlich weiterentwickelt und umfasst nun eine größere Vielfalt an tragbaren Biosensoren.

Intelligente BHs und Einlagen

Elektronik in Textilien integriert und Kleidung, kann eine viel umfassendere Erfassung von Körperparametern bieten. So können die eingebetteten Sensoren in einem intelligenten BH beispielsweise das Elektrokardiogramm (EKG) des Herzens, die Herzfrequenzvariabilität und falsche Körperhaltungen direkt überwachen. Derzeit laufen klinische Versuche zur Entwicklung fortschrittlicher intelligenter BHs, die bei der Früherkennung von Brustkrebs helfen können. Der intelligente BH wird sich auf die Überwachung der zirkadianen Temperaturveränderungen in der Brust und der Zunahme der Gefäßgröße durch Hämoglobin unter Verwendung von Licht- und Tonsignalen stützen. Ein weiteres Beispiel sind intelligente Einlegesohlen für Schuhe, die die Aufprallkraft und den Gang überwachen können, um Bewegungsanomalien bei Menschen nach orthopädischen Eingriffen an der Wirbelsäule oder am Fuß zu erkennen und zu korrigieren.

Tech Tattoo

Eine aufstrebende Kategorie der epidermalen Elektronik, die tragbare Technologie in robusten Kontakt mit der Haut bringt, ist die "Techniktätowierung". Die temporären Tattoos wurden zunächst als Aufkleber auf Membranen entwickelt, die die mechanische Flexibilität der Haut imitieren. Die neueste Version dieser Tätowierungen ermöglicht das permanente Ätzen mit bio-sensorischen Tinten auf der Haut und verwandelt sie so in eine technologische Schnittstelle. Diese Tätowierungen überwachen und ändern ihre Farbe als Reaktion auf körperliche Veränderungen des Blutzuckerspiegels, des Flüssigkeitsgehalts und der übermäßigen UV-Strahlung.

Intelligente Kontaktlinsen

Die neueste Ergänzung zu den tragbaren Gadgets ist ein intelligente Kontaktlinse. Die bisher erfolgreich an Kaninchen getestete weiche Linse aus transparenten, dehnbaren Nanomaterialien kann einen Anstieg des Glukosespiegels in den Tränen in Echtzeit erkennen. Zu den künftigen Anwendungen der intelligenten Kontaktlinsen gehören die Messung des Augendrucks und strukturelle Veränderungen der Hornhaut, die das Sehvermögen beeinträchtigen können.

Woher kommt dieser Boom der tragbaren Technologie? Traditionell hat sich die medizinische Praxis eher auf einen kurativen Ansatz als auf eine präventive Strategie konzentriert. Die steigenden Gesundheitskosten haben nun präventive Maßnahmen in den Mittelpunkt gerückt, wobei tragbare Biosensoren eine zentrale Rolle spielen. Die einfach zu bedienenden, tragbaren und funktionellen Geräte helfen dem Nutzer, sein grundlegendes Wohlbefinden zu überwachen, ohne dass er dafür in die Arztpraxis gehen muss. Die individuelle Nachfrage und der Druck, die Gesundheitskosten zu kontrollieren, begünstigen den Einsatz von tragbaren Biosensoren. Zubehör wie die Apple Watch kann zudem das digitale Leben (soziale Medien, E-Mails, Nachrichten und Updates) direkt an das Handgelenk bringen und so zusätzliche Pluspunkte bei den Nutzern sammeln.

Die Wearable Technology ist auf dem Vormarsch. Sie wird jeden Tag mehr und mehr wachsen. Allmählich dringt das MIoT als passiver Biosensor in unser Zuhause ein. Trotz ihrer Tragbarkeit müssen tragbare Geräte am Körper getragen werden und können nur eine bestimmte Anzahl von Parametern messen. In Verbindung mit einem Smart-Home-Konzept kann jedoch ein umfassendes Gesundheitsdatenprofil in einer digitalen Cloud gespeichert werden, das im Falle größerer Anomalien an den Arzt weitergeleitet werden kann. Smart Homes können die passive Überwachung von biologischen Flüssigkeiten mit Messungen von Faktoren wie Ernährungsgewohnheiten bis hin zu Urin- und Stuhlanalysen erleichtern. Die Palette der Smart-Home-Gesundheitsprodukte reicht von intelligenten Pillendosierern bis hin zu Cloud-basierte Smart Home-Umgebung Dazu gehören Roboter, die Patienten auffordern können, mehr Wasser zu trinken, wenn sie dehydriert sind, oder die einer Person helfen, im Falle eines Sturzes Hilfe zu rufen.

Zweifellos ist die Gewährung des Zugangs zu den Technologieunternehmen, die all diese personenbezogenen Daten verarbeiten, um diese Zukunft zu verwirklichen, mit entsprechenden Bedenken verbunden. Es wird notwendig sein, die aktuelle Bundespolitik und die gesetzlichen Maßnahmen zur Datensicherheit zu überprüfen und den Schutz der Privatsphäre des Einzelnen zu gewährleisten. Wearable-Technologien im Gesundheitswesen werden vor allem für Menschen mit chronischen Krankheiten, Teilnehmer an klinischen Studien und ältere Menschen, deren Körperwerte regelmäßiger überwacht werden müssen, von zentraler Bedeutung sein. Es mag noch ein paar Jahrzehnte dauern, aber das revolutionäre MIoT kann eines Tages die Zukunft der Gesundheitsversorgung sein.


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Über den Autor

Maya Raghunandan promovierte in Biochemie und Molekularbiologie an der University of Minnesota, Twin Cities, USA. Derzeit arbeitet sie als Krebsbiologin an der Université Catholique de Louvain, Brüssel, Belgien. In ihrer Freizeit schreibt sie über coole wissenschaftliche Entdeckungen in ihrem jargonfreien Blog http://www.sciencesnippets.org/. Denn Wissenschaft muss nicht kompliziert klingen. Stattdessen muss sie für jeden verständlich sein.

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