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Digitalisierung in der Medizin

Wie Wearables helfen können, länger zu leben

Ob Sensor am Handgelenk oder Roboter im OP: Die Digitalisierung in der Medizin schreitet voran. Krankheiten lassen sich so besser erkennen und behandeln.

Eine Smartwatch am Handgelenk misst den Puls
Eine Smartwatch misst permanent den Puls und kann bei schlechten Werten Alarm geben.

Eigentlich hatte sich Gaston D’Aquino die Apple Watch nur zugelegt, um sein Leben ein wenig leichter zu machen. Denn ständig überhörte er eingehende Anrufe auf seinem Smartphone. Der am Handgelenk spürbare Vibrationsalarm löste das Problem.

Dass ihm die kleine Hightech-Uhr einmal auch sein Leben retten würde, hätte der Juwelier aus Hong Kong nicht gedacht. Doch an einem Sonntag, der 76-Jährige sitzt gerade im Gottesdienst, schlägt die Uhr Alarm: D’Aquinos Herzfrequenz, die das Gerät über einen Sensor erfasst, ist viel zu hoch. Obwohl er sich topfit fühlt, geht der Geschäftsmann zum Arzt. Diagnose: zwei Arterien komplett, eine zu 90 Prozent verstopft. Ohne umgehende Operation hätte er wohl bald einen tödlichen Herzinfarkt erlitten.

Smartwatch wacht permanent über den Körper

Neuerungen wie die Smartwatch künden von einer technischen Revolution, die die Medizin in den nächsten Jahrzehnten radikal verändern dürfte. Der Computer, so die Vision der Forscher, wacht permanent über die Gesundheit der Menschen. Und er wird zugleich für die Ärzte zu einem unverzichtbaren Berater. Tragbare Sensoren, sogenannte Wearables, ersetzen Stethoskop und Labortest, Roboter führen selbständig Operationen durch und künstliche Intelligenzen (KIs) erkennen frühzeitig Krankheitssymptome. Das Ziel der Mensch-Maschine-Kooperation: bessere Diagnosen, bessere Therapien, bessere Prävention. Und damit auch ein längeres Leben.

Der Siegeszug der Technik ist längst in Gang. Bereits heute messen Armbänder oder Pflaster Hautfeuchtigkeit, Puls oder Körperaktivität und können so frühzeitig vor Herzrhythmusstörungen, Diabetes oder Schlaganfällen warnen. Apps nutzen die Handykamera, um Verfärbungen im Auge zu erkennen, die auf Bauchspeicheldrüsenkrebs hindeuten. Oder sie scannen damit die Haut nach möglichen Erkrankungen ab. Philips wiederum verspricht mit seinem Programm CareSage, das Risiko für Krankenhauseinlieferungen innerhalb der nächsten 30 Tage vorherzusagen – mithilfe eines Algorithmus, der Vorerkrankungen, verordnete Medikamente und Hausnotrufdaten des Patienten analysiert. Auch in Kliniken kommt KI mehr und mehr zum Einsatz.

Künstliche Intelligenz erkennt Krankheitssymptome

„Das Thema künstliche Intelligenz wird in der Medizin eine ganz große Bedeutung erlangen“, sagt Klaus Juffernbruch, Professor an der FOM Hochschule in Berlin. Patienten warteten oft zu lange mit dem Arztbesuch, weil sie nicht merken, dass etwas nicht stimmt. „Wenn man aber das Smartphone draufhält und es einem sagt ‚Achtung, das sieht nach Hautkrebs aus. Gehen Sie mal lieber zum Arzt‘, könnte das sicher viele vorzeitige Todesfälle verhindern.“

Auch Ärzte können dank des Computers Krankheiten früher erkennen. KI-Systeme helfen bei der Auswertung von Röntgenbildern, CTs und MRTs. Die Fähigkeit, beispielsweise Hautkrebs zu erkennen, erwerben die KI-Systeme durch den Vergleich Tausender Bilder. Entwickler füttern den Computer mit unzähligen Fotos von Melanomen und ungefährlichen Muttermalen und bringen ihm bei, wann es sich um etwas Bösartiges handelt und wann nicht. So lernt das Programm Bildpixel und Muster zu interpretieren.

Rechner arbeitet schnell und braucht keine Pause

Erste Praxisanwendungen zeigen: „künstliche“ Radiologen sind genauso gut wie „menschliche“ – wenn nicht sogar besser. Die Uniklinik Essen nutzt zum Beispiel ein KI-System, um Gebärmutterkrebs zu diagnostizieren. Bis zu 2000 Parameter lassen sich dieser Krankheit zuordnen. Sie geben Aufschluss über die Aggressivität des Tumors oder darüber, ob er schon gestreut hat oder streuen wird. Während ein Top-Radiologe vielleicht zehn Parameter betrachten kann, schafft die KI alle und kann noch vor einer Gewebeprobe eine fast 100-prozentige Diagnose stellen.

Auch in puncto Geschwindigkeit ist die Technik im Vorteil: Gut eine halbe Stunde braucht ein Kardiologe, um etwa das Schnittbild eines Herzens zu beurteilen und dessen Leistung einzuschätzen. Die KI erledigt das in schlappen 15 Sekunden. Und das immer. Ohne Routine zu kennen, ohne Urlaub zu brauchen und ohne müde zu werden. „Das verschafft dem Mediziner unheimlich viel Zeit. In dieser kann er sich mehr den Patienten widmen, ihnen die Befunde erklären und ihre Wartezeit für Termine verkürzen“, so Juffernbruch.

Computer verbessern das Wissen über Krankheiten

Digitale Assistenten wie das IBM-Programm Watson können mir ihrer Rechnerleistung auch dabei helfen, das Wissen über die Entstehung und Behandlung von Krankheiten zu verbessern. Sie sind in der Lage, endlos viele Informationen miteinander zu verknüpfen, nach Zusammenhängen zu durchforsten und so möglicherweise Diagnosen aufzustellen, auf die ein Arzt allein nicht – oder nicht so schnell – gekommen wäre. Vor allem bei der Erkennung und Therapieplanung von Krebs und seltenen Krankheiten versprechen sich Forscher große Fortschritte.

Doch noch hat die Technik ihre Schwachstellen. So beendeten deutsche und dänische Kliniken die Zusammenarbeit mit Watson, weil sie die Krebstherapievorschläge des Superrechners für fragwürdig hielten. Das Problem: Eine KI ist nur so gut wie die Daten, mit denen sie gefüttert und trainiert wird. In Watsons Fall stammten sie von einer New Yorker Oberklasse-Krebsklinik. Dort gelten aber ganz andere Behandlungsrichtlinien als in Europa. „Um die Qualität zu sichern, brauchen wir einheitliche Standards“, so Juffernbruch. Bislang mache noch jeder, was er will.

Verantwortung für den Lebensstil verbleibt beim Menschen

Trotzdem prophezeit er der digitalen Medizin eine große Zukunft – mit vielen Vorteilen für die Menschen. Krankheiten, auch die über 7000 seltenen, werden früher erkannt, das Risiko von Fehldiagnosen sinkt. Und Therapien können unter Obhut des Computers individuell auf jeden Patienten zugeschnitten werden, weil es einer KI es leichter fällt, den ganzen Menschen zu analysieren – vom Blutzuckerwert bis zum Genom.

Mehr über seinen eigenen Körper zu wissen, habe ihn verändert, sagt Gaston D’Aquino. Heute lebe er gesünder, verzichte auf fettiges Essen, bewege sich mehr. Denn die Verantwortung für seinen eigenen Lebensstil könne ihm auch der intelligenteste „Arzt“ an seinem Handgelenk nicht abnehmen.

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