Die Zukunft ist digital, mobil und multimodal
Innovationen auf verschiedensten Ebenen der Point-of-Care-Diagnostik (POC) werden diese in den nächsten Jahren revolutionieren.
Bereits jetzt leistet die Point-of-Care-Diagnostik wertvolle Dienste: Die patientennahe Labordiagnostik liefert oft binnen weniger Minuten zuverlässig sowie relativ kostengünstig Ergebnisse und ermöglicht somit, Diagnosen und Therapieentscheidungen rasch und präzise am Bett des Patienten beziehungsweise gleich beim ersten Arzttermin zu treffen. Auch aus der Überwachung der Patienten ist die POC nicht mehr wegzudenken – sei es in den Kliniken, sei es die regelmäßige Kontrolle von Vitalwerten in den eigenen vier Wänden. „In den vergangenen Jahrzehnten hat sich viel getan“, sagt Stefan Zauninger, Director Sales & Service bei Dräger Austria.
„Derzeit sind so gut wie alle POC-Geräte kabelgebunden, ein Umstand, der sich gerade verändert.“
Stefan Zauninger Director Sales & Service bei Dräger Austria
Faktor: Geschwindigkeit
Doch das könnte nur die Spitze des Eisbergs gewesen sein: Denn der technologische wie auch medizinische Fortschritt verspricht für die nächsten Jahre auch in diesem Bereich spannende Entwicklungen. So ist davon auszugehen, dass künftige Innovationen in der Mikrofluidik sowie der Nanotechnologie die Präzision, Schnelligkeit und Benutzerfreundlichkeit von POC-Diagnosetests weiter optimieren werden.
Gleiches gilt für die Geräte: „Derzeit sind so gut wie alle POC-Geräte kabelgebunden. Das wird sich aber ändern, da eifrig an Wearables, ähnlich den Fitnessuhren, geforscht wird“, erzählt Zauninger. Das bezieht sich zum einen auf kabellose Sensoren, um EKGs zu schreiben und andere Vitalwerte zu messen. Der Vorteil liegt auf der Hand: „Damit können Patienten, sofern es ihnen möglich ist, besser mobil bleiben“, ist Zauninger überzeugt. Ärzte wiederum werden künftig die so gesammelten Daten ebenfalls auf mobilen Geräten abrufen können. „Der Arzt kann somit virtuell am Patientenbett sein, selbst wenn er gerade Ambulanzdienst hat, und somit bei einer etwaigen Veränderung der Vitalwerte rascher darauf reagieren“, sagt Zauninger. Erste kabellose Geräte seien bereits auf dem Markt, doch es gebe laufend neue Entwicklungen.
Das gilt allerdings auch in anderen Bereichen: „Bis jetzt braucht man meist pro Indikation ein Gerät. Das heißt, in vielen Arztpraxen stehen vier oder fünf Geräte“, weiß Tristan Kriner, Director Marketing bei Roche Diagnostics Österreich. Damit soll es in den nächsten Jahren vorbei sein: „Die Hersteller arbeiten daran, möglichst viele Technologien in möglichst wenigen Geräten, im Idealfall sogar nur in einem, unterzubringen. Die Geräte, erste davon sind bereits auf dem Markt, werden damit multimodal“, so Kriner. Ganz so einfach ist das allerdings nicht: „Das Gerät sollte natürlich auch leistbar sein“, sagt Kriner. Er nennt in diesem Zusammenhang noch einen weiteren wichtigen Aspekt für die Entwicklung: „Weltweit gibt es viele Menschen, die keinen Zugang zu POC-Diagnostik haben – unter anderem, weil es vor Ort keine zuverlässige Stromversorgung gibt. Daher macht es Sinn, diese Laborgeräte auch mit Batteriebetrieb anzubieten“, so Kriner. Doch es gibt noch viele andere Potenziale, die erst ansatzweise gehoben wurden. Auszugehen ist daher weiters davon, dass sich auch die Palette der durch POC-Diagnostik abgedeckten Tests, beispielsweise für chronische Erkrankungen oder Akutparameter, erweitern wird.
Ohne Algorithmus geht nichts mehr
Innovationen sind darüber hinaus in der Fernüberwachung beziehungsweise der Selbsttestung von Patienten in der Pipeline. „Wir werden noch heuer ein Blutzuckermessgerät mit einem Sensor, der permanent an der Schulter der Patienten die Werte misst, sie interpretiert und mithilfe eines Algorithmus vorhersagt, wie sich der Wert in den nächsten Stunden entwickelt, auf den Markt bringen“, erzählt Kriner. Apropos Algorithmus: Die Digitalisierung, vor allem KI und maschinelles Lernen, sind auch in der POC-Diagnostik extrem starke Innovationstreiber. Sie werden zunehmend integriert, um die Analyse von Testergebnissen und laufender Überwachung zu verbessern. In der Onkologie etwa erkennen digitale Histologiegeräte mittels KI bei Biopsien oder bestimmten Krebsoperationen binnen weniger Minuten Krebszellen. Mehr Tempo, aber auch mehr Komfort, vor allem für die Patienten, ermöglicht eine Innovation bei der Messung der Blutgase (z. B. Sauerstoff oder Kohlendioxid) im Blut. Bisher war dies nur mit arteriellem Blut möglich – die Abnahme desselben war für Patienten höchst unangenehm. Nun kann der Sauerstoffgehalt auch aus venösem Blut ermittelt werden. „Wir haben einen Algorithmus entwickelt, der arterielle Blutgaswerte aus peripher-venösem Blut, ergänzt durch die mittels Pulsoxymetrie gemessene arterielle Sauerstoffsättigung, errechnet“, beschreibt Kriner. Dies sei nicht nur für Patienten weniger schmerzhaft, sondern helfe darüber hinaus, die Abläufe in der Klinik zu vereinfachen. „Einen arteriellen Zugang darf nicht jede Schwester legen – und es dauert. Mit dem Algorithmus hat man das Ergebnis in drei Minuten“, so Kriner.
„KI kann helfen, kritische Patienten frühzeitig herauszufiltern.“
Dr. Benedikt Treml, Facharzt für Anästhesie und Intensivmedizin, Ärztlicher Leiter Allgemeine und Chirurgische Intensivstation an der Uniklinik für Anästhesie Innsbruck
Testphase läuft an
Mittels KI können darüber hinaus Muster in den Vitalparametern rascher und einfacher erkannt werden als bisher. „Das kann dabei helfen, Patienten, die binnen Kurzem kritisch werden, frühzeitig herauszufiltern. Dazu muss man die KI natürlich mit Daten trainieren“, weiß Dr. Benedikt Treml, Facharzt für Anästhesie und Intensivmedizin, Ärztlicher Leiter Allgemeine und Chirurgische Intensivstation an der Uniklinik für Anästhesie Innsbruck. In den staatlichen Kliniken Englands sei ein derartiges Frühwarnsystem bereits seit Jahren Pflicht und habe dazu beigetragen, die Zahl der Herzstillstände zu senken. Er sei nun damit beauftragt worden, ein ähnliches System an der Uniklinik einzuführen. Der Start der Testphase in der Internen und auf der chirurgischen Station steht kurz bevor. „Das System soll beispielsweise frühzeitig Patienten mit Blutungen, die kritisch werden, oder bei denen eine Blutvergiftung droht, herausfiltern“, sagt Treml. Das englische Modell konnte dazu jedoch nicht eins zu eins übernommen werden. „One size doesn’t fit all. Wir haben es an unsere Gegebenheiten und Anforderungen angepasst und möchten die KI mit den entsprechenden Daten trainieren“, so Treml.
„Aktuell verwenden viele Arztpraxen mehrere Geräte, je nach Indikation. Künftig wird vieles in einem Gerät möglich sein.“
Tristan Kriner
Director Marketing bei Roche Diagnostics Österreich
All das zeigt eines: Die Zukunft der POC-Diagnostik ist vielversprechend. Davon profitieren alle Involvierten – Ärzte, Patienten und auch das Gesundheitssystem. Allerdings wächst nicht nur die Zahl der Innovationen, es tauchen auch immer wieder neue Herausforderungen auf. „Wir sind in einer neuen Welt mit neuen Möglichkeiten. Aber es gibt viele offene Fragen“, sagt dazu Kriner. Im Zusammenhang mit Daten seien dies unter anderem die Frage, wem diese gehörten, sowie das Thema Datenschutz sowie Datensicherheit. Zauninger ergänzt: „Fehlende Datenstandards, der Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen und die Interoperabilität sind weitere Hürden, die genommen werden müssen.“ Letztere zeige sich vor allem im stationären Bereich, etwa auf Intensivstationen, aber auch in den Praxen. „Häufig sind dort Geräte verschiedener Hersteller zu finden. Um ein umfassendes Bild des jeweiligen Patienten gewinnen zu können, ist es notwendig, dass alle anfallenden Daten zusammengefasst und zentral analysiert werden. Ein einzelner Vitalparameter ist nur die halbe Wahrheit“, erklärt Zauninger.
Dies sei bisher allerdings häufig durch die jeweils unterschiedliche Sprache der verschiedenen Geräte erschwert worden oder gar unmöglich gewesen. Mit dem 2019 entwickelten Interoperabilitätsstandard SDC (Service-oriented Device Connectivity), mit dem Geräte herstellerübergreifend Daten austauschen können, gibt es jedoch bereits eine Lösung. „Dieser Standard setzt sich, mittlerweile von den Kliniken getrieben, immer mehr durch. Aber man muss trotzdem dafür noch weiter Awareness schaffen“, erzählt Zauninger. Nicht zuletzt dürfe das Thema Cybersecurity nicht außer Acht gelassen werden.
Gleiches gelte, so Kriner, für die zunehmende Regulierung. „Hersteller werden etwa durch die Verordnung über In-vitro-Diagnostika (IVDR) vor Herausforderungen gestellt“, sagt er. Diese Verordnung, die sich an Hersteller, Importeure, Anwender, benannte Stellen und die nationalen Behörden richtet, regelt alles – von der Entwicklung über die Marktüberwachung bis zur Anwendung sowie die Voraussetzungen, die In-vitro-Diagnostika erfüllen müssen. „Vor deren Inkrafttreten konnten Hersteller die Geräte in vielen Fällen selbst zulassen und mit einem CE-Zeichen auf den Markt bringen“, sagt Kirner. Jetzt braucht es dazu eigene Zulassungsstellen, deren Kapazitäten aber beschränkt sind – Wartzeiten und eine verzögerte Anwendung von Innovationen am Patienten sind damit vorprogrammiert. Kriner wie auch Zauninger sind dennoch davon überzeugt, dass diese und andere Herausforderungen erfolgreich gemeistert werden – ganz im Sinne des Fortschritts der POC.
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Fotos: dräger austria, Istockphoto/ Wanniwat Roumruk, roche, Istockphoto/alvarez