022017

Foto: Ken Treloar

Praxis

Jochen A. Werner

Die Digitalisierung verändert die Medizin – zum Guten

Die großen Aufgaben der künftigen Gesundheitsversorgung sind der Demographische Wandel und die Digitalisierung, zwei Herausforderungen, die an der einen oder anderen Stelle miteinander verknüpft sind. Unter den verschiedenen Themen zielt eines auf die Frage, wie die immer älter werdende Bevölkerung mit der rasanten Digitalisierung umgeht. Die Digitalisierung ist in aller Munde. Es vergeht kein Tag, an dem nicht diverse Male darüber berichtet wird. Neben dem Schlagwort Digitalisierung treffen wir auf Begriffe wie Maschinelles Lernen, Künstliche Intelligenz, Social Media, Cloud Computing, Digitale Assistenten oder Humanoide, also menschenähnliche Roboter – und dies für zwischenzeitlich nahezu alle Bereiche des Lebens. Was ist davon bereits Realität, wie verändert sich die medizinische Welt?

Der vorliegende Beitrag soll dabei helfen, digitale Entwicklungen im Gesundheitswesen besser verstehen, einordnen und bewerten zu können. Hierzu gehört auch das Begreifen, dass die Digitalisierung der Medizin schon lange abläuft, dass sie allerdings erheblich an Fahrt aufgenommen hat und

  • dass wir alles daran setzen müssen, die Chancen der Digitalisierung zu nutzen, die ganz besonders darin liegen, die Pflegekräfte und die Ärzteschaft von administrativen Tätigkeiten zu befreien und sie wieder näher an die Patienten zu bringen,
  • dass die Diagnostik durch Digitalisierung und vor allem Künstliche Intelligenz an Qualität und Geschwindigkeit erheblich optimiert werden kann,
  • dass die Digitalisierung die Sicherheit der Patienten erhöhen wird,
  • dass aber natürlich noch viele unbeantwortete Fragen aus dem Gebiet der Ethik behandelt werden müssen und schließlich,
  • dass das Thema der IT-Sicherheit eines der größten und risikoreichsten Themen unserer Zeit ist und vor allem sein wird.

Was sind nun die Besonderheiten der sogenannten Digitalen Revolution?

Wir müssen alles daran setzen, die Chancen der Digitalisierung zu nutzen, die ganz besonders darin liegen, die Pflegekräfte und die Ärzteschaft von administrativen Tätigkeiten zu befreien und sie wieder näher an die Patienten zu bringen.

In den letzten 50 Jahren wurde die Produktivität erheblich über Mehrarbeitskräfte gesteigert. Diese stehen in den nächsten Jahrzehnten allerdings nicht mehr vergleichbar zur Verfügung. Genau hier setzt die Digitalisierung an, die in alle Branchen gehen und die Produktivität künftig antreiben wird. Natürlich betrifft diese Entwicklung auch das Gesundheitswesen. Den nachfolgenden Ausführungen vorangestellt sei der Hinweis, dass es bei der Digitalisierung in der Medizin nicht um eine Reduktion von Arbeitskräften im patientennahen Tätigkeitsbereich geht, sondern um den der beruflichen Ausbildung angemessenen Personaleinsatz in der Patientenversorgung, um den Erhalt der verfügbaren Arbeitskräfte und damit um die sinnhafte Integration der Digitalisierung ins Gesundheitswesen. Es soll für die Patientinnen und Patienten also eine Veränderung zum Positiven geben. Wie kann dieses Ziel erreicht werden?

Digitalisierung in der Medizin oder gar Digitalisierung der Medizin, das klingt für den einen oder anderen zunächst einmal gefährlich, bei so manchem erzeugt es Ablehnung, Misstrauen oder auch Furcht, was jedoch in vielerlei Hinsicht nicht gerechtfertigt ist. Schließlich hat die Digitalisierung der Medizin schon vor über zwei Jahrzehnten begonnen. Viele erinnern sich noch an all die Röntgenbilder in den unzähligen Tüten, die Generationen von Ärztinnen und Ärzten, von Krankenschwestern und Krankenpflegern, mit Suchvorgängen beschäftigten und von ihren eigentlichen Aufgaben abhielten. Als Professor Dr. Michael Forsting, Direktor des Instituts für Radiologie am Essener Universitätsklinikum, den Wechsel von Röntgenfilmen auf digitale Bilder einläutete, gab es keineswegs nur Zustimmung, der Begriff Kritik gibt nicht ausreichend wieder, was sich damals teilweise abspielte. Ähnliches wiederholt sich aktuell bei der Einführung der elektronischen Patientenakte, dem zentralen Schritt auf den in Essen eingeschlagenen Weg zum Smart Hospital, einem papierfreien Krankenhaus. Die den Alltag immer stärker bestimmende Digitalisierung im Kontext der Dokumentation ruft also bei so manchem Mitarbeiter Sorge und Unmut hervor. Dieses Beispiel verdeutlicht die Notwendigkeit einer ganz intensiven Kommunikation bei all den Veränderungsprozessen, die durch die Digitalisierung in den unterschiedlichsten Bereichen täglich abläuft.

Ein besonders wichtiger Aspekt der Digitalisierung betrifft die Künstliche Intelligenz, deren ursprünglicher Ansatz die Nachbildung menschlichen Denkens war. Diesen Weg gibt es auch in der Medizin. Kognitive Computersysteme führen dabei heterogene Daten aus klinischen Informationssystemen, Laboren, Medikation und Bildgebung zusammen und verknüpfen die Ergebnisse. Sie verstehen Sprache, gesprochen oder geschrieben sowie Bilder und können strukturierte und unstrukturierte Daten ganzheitlich erfassen. Kognitive Computersysteme wie IBM-Watson werden die Welt verändern, ebenso wie Google, Smartphones und Soziale Netzwerke.

Wie einleitend erwähnt, nutzen wir die Digitalisierung also schon heute ganz intensiv bei den verschiedenen Formen der bildgebenden Diagnostik, wobei es schon lange nicht mehr um die einfache digitale Bilddokumentation geht. Immer stärker rücken auch hier die Fragen zum Einsatz der Künstlichen Intelligenz in den Fokus der wissenschaftlich tätigen Radiologen. Bringt man dabei die Fähigkeiten von Mensch und Maschine zusammen, erhält man aktuell das Höchstmaß an Präzision in der radiologischen Diagnostik. Dies wurde für Untersuchungen der weiblichen Brust und zur Diagnostik verschiedener Lungenerkrankungen nachgewiesen. Diese Entwicklung darf als Beispiel dafür angesehen werden, dass die Qualität bildgebender Diagnostik (konventionelles Röntgen, Computerprographie und Magnetresonanztomographie) durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz gesteigert wird. Computer vergessen keine Diagnose, sie scannen das ganze Bild standardisiert durch, ohne jede ablenkende Emotionalität. Sie sind nicht müde und erschöpft, wie zum Beispiel der Radiologe bei Betrachtung der 125. Aufnahme und sie verbessern als lerndende Systeme stetig die diagnostische Qualität. Diese Eigenschaften werden inzwischen nutzbar gemacht.

Bringt man die Fähigkeiten von Mensch und Maschine zusammen, erhält man aktuell das Höchstmaß an Präzision.

Das für die Radiologie Festgestellte gilt auch für andere Bereiche der Medizin, die ebenfalls auf Musteranalysen beruhen, wie zum Beispiel Pathologie oder Dermatohistologie. Führt man sich die bereits angelaufene Entwicklung vor Augen, braucht es nicht viel Vorstellungskraft, zu begreifen, dass die so erhobenen digitalisierten radiologischen Daten um weitere Daten aus der Pathologie, der Labormedizin einschließlich der Blut- und Urindiagnostik sowie der Mikrobiologie bereichert werden. Wie erwähnt, dies ist bereits heute möglich, es ist aber noch keine Routine. Die verschiedenen Diagnostikverfahren können sich vielfach aktuell noch nicht gut genug untereinander austauschen. Der zunehmende Aufbau funktionierender Schnittstellen wird jedoch mit absoluter Sicherheit die diversen IT-Systeme immer effizienter miteinander verbinden. Demzufolge ist es ein nächster, sehr wichtiger Schritt, alle wichtigen medizinischen Informationen in einer digitalen Patientenakte zusammenzuführen.

Die elektronische Patientenakte steigert die menschliche Qualität im Krankenhaus

Wie bereits zuvor erwähnt, die Universitätsmedizin Essen hat sich zum Ziel gesetzt, baldmöglichst die elektronische Patientenakte (EPA) über alle Kliniken, Institute und Tochterunternehmen einzuführen. Die EPA bildet dabei samt bildgebender Diagnostik die Basis auf dem Weg zum Smart Hospital, einem sehr anspruchsvollen Projekt, das keineswegs nur technische Hürden zu nehmen hat. Der zentrale Schlüssel zum Erfolg ist das Wecken der Bereitschaft zur umfassenden Veränderung aller daran Beteiligten. Dies betrifft den Verwaltungsdienst nicht minder als den pflegerischen oder ärztlichen Dienst. Warum ist dies überhaupt ein Thema?

Die Ärzte sind seit vielen Jahrzehnten oder besser Jahrhunderten an den Umgang mit der Papierakte gewöhnt. Sie wissen genau, wo Sie welche Befunde zu ihren Patienten zu suchen haben. Das rasche Durchblättern der Akte gleicht dem Daumenkino, bei dem seitengenau gestoppt und das Gesuchte identifiziert werden kann. Ein solch „funktionierendes“ System zu verlassen, sich bewusst aus der Komfortzone zu bewegen, das bedarf sehr viel Überzeugungsarbeit. Diesen Weg werden allerdings alle im Gesundheitswesen tätigen Personen beschreiten müssen. Es gibt dazu keine Alternative. Warum? Weil die Patienten und Patienten davon eindeutig profitieren werden. Der im Krankenhauswesen Unerfahrene macht sich keinen Begriff davon, wieviel Zeit das Personal mit der Suche nach Befunden und Aufzeichnungen aller Art verbringt, die in der Akte abgeheftet sein müssten, es aber nicht immer sind. Aus Sicht der Patientensicherheit versteht es sich von selbst, dass die Aktenlage vor medizinischen Maßnahmen komplett vorliegen und den Ärzten sowie dem medizinischen Assistenzpersonal zugänglich sein sollte. Zum Ausmaß der Akten- und Dokumentensuche an Kliniken gibt es Berechnungen zur Anzahl nur damit beschäftiger Vollkräfte, die nicht nur aus ökonomischer Sicht sehr bedenklich sind.

Ein „funktionierendes“ System zu verlassen, sich bewusst aus der Komfortzone zu bewegen, das bedarf sehr viel Überzeugungsarbeit. Diesen Weg werden allerdings alle im Gesundheitswesen tätigen Personen beschreiten müssen. Es gibt dazu keine Alternative.

Die Notwendigkeit zur Einführung der elektronischen Patientenakte ließe sich durch viele weitere Beispiele begründen. Ihre Einführung dient also keinem Selbstzweck, das Personal soll den Patientinnen und Patienten endlich wieder die größtmögliche Aufmerksamkeit zuwenden und alles für eine gesteigerte Patientensicherheit tun. Daneben wird die Digitalisierung zahlreiche administrative Prozesse, wie beispielsweise das Terminmanagement erheblich verbessern. Viele haben schon selbst erleben müssen, wie häufig unerträgliche Wartezeiten auf Untersuchungen entstehen. Nicht selten werden solche Untersuchungen auf einen der folgenden Tage verschoben, und es sind sicherlich nicht immer die vielstrapazierten Notfälle, die als entschuldigende Erklärung für diese Defizite herangezogen werden. Es geht bei der Digitalisierung also auch um Prozessoptimierungen, am besten überwacht von kognitiven Computern, von selbstlernenden Systemen.

Als weitere, mit der Digitalisierung einhergehende positive Entwicklung im Gesundheitswesen ist die Telemedizin zu nennen, die medizinische Expertise zu den Menschen bringt, egal ob sie in der Stadt oder auf dem Land leben. Die telemedizinischen Angebote kommen vor allem älteren und in ihrer Mobilität eingeschränkten Menschen zugute. Spezielle Regelungen zur Telemedizin sind zwischenzeitlich getroffen. Das E-Health-Gesetz enthält Vorgaben für konkrete telemedizinische Leistungen, wie die telekonsiliarische Befundbeurteilung von Röntgenaufnahmen oder die Online-Videosprechstunde. Inzwischen liegen ebenso die von der Selbstverwaltung festzulegenden Voraussetzungen dafür vor, dass diese Anwendungen von der Industrie angeboten und in die praktische Versorgung aufgenommen werden können. Auch die Telemedizin ist bereits heute als Verfahren mit großem Nutzen für Patientinnen und Patienten zu bewerten.

Robotersysteme als Mit-Operateur

Setzt man sich mit den verschiedenen weiteren Auswirkungen der Digitalisierung auf die Medizin auseinander, darf das Thema Robotik nicht unerwähnt bleiben, zumal Deutschland eine der führenden Nationen in diesem Gebiet ist. Zur Verdeutlichung: In Europa hat der Verkauf von Robotern zwischen 2010 und 2014 jährlich um 17 % zugenommen. Deutschland hat nach Korea und Japan mittlerweile die drittgrößte Roboterdichte. Bis 2018 könnten weltweit 2,3 Millionen Roboter zum Einsatz kommen, mehr als doppelt so viele wie 2009.

Die IT ist ein Hilfsmittel für Prozesse.

Robotersysteme finden vielfältige Anwendungen im Gesundheitswesen. Aus hochtechnisierten Laborstraßen sind sie nicht mehr wegzudenken. Die damit einhergehenden Vorteile in Richtung Qualität und Geschwindigkeit werden von uns sehr gerne wahrgenommen. Daneben gibt es immer mehr operative Eingriffe, die mit Hilfe von roboterassistierten Operationssystemen durchgeführt werden. Beispielhaft genannt ist die operative Entfernung der Prostata. Ferner gibt es das wachsende Gebiet der Mikroroboter.

Einige von ihnen werden beispielsweise in die Blutbahn gespritzt, um den Blutdruck zu messen. Darüberhinaus befassen wir uns mit Robotersystemen, die den Patienten hilfreich zur Seite stehen können. Beispiele hierfür sind Roboter wie Pepper und Nao. Beide sprechen, können zuhören, Dinge greifen und Ereignisse in ihrer Umgebung bildlich aufzeichnen. Zahlreiche Robotersysteme sind dahingehend in Erprobung, ob und wie sie in der Rehabilitation und der Pflege unterstützend eingesetzt werden können.

Humanoide Roboter, Androide Roboter, Intelligente Roboter, das alles sind Begriffe, die uns in den nächsten Jahren beschäftigen werden. Eine offene und natürlich kritische Diskussion ist geboten. Diverse aufkommende Fragen zur Ethik sind in diesem Kontext zu beantworten.

Risiko Cyber-Kriminalität

Natürlich geht die Digitalisierung in der Medizin auch mit negativen Entwicklungen einher. Als größtes Risiko zu nennen ist die sog. Cyber-Kriminalität. Sicherheitssysteme sind hier unabdingbar und helfen bei der sofortigen Orientierung. Insbesondere muss über Simulatorentrainings sichergestellt werden, wie mit den unterschiedlichsten Situationen umzugehen ist. Hierbei werden ganz bewusst Ausfälle des Systems geübt. Entweder werden die Systeme vollständig abgeschaltet oder, was viel schwieriger ist, sie werden falsch programmiert.

Sicherheitssysteme sind unabdingbar.

Die Sicherheitsvorkehrungen zusammenfassend geht es grundsätzlich um das Ziel einer maximalen Patientensichrheit. Man muss sich vor Augen führen, dass die IT nur ein Hilfsmittel für die Prozesse ist. Würde theoretisch die ganze IT heruntergefahren werden, muss die Diagnostik noch immer funktionieren und OPs müssen noch immer durchgeführt werden können. Es würde jedoch keine elektronische Dokumentation der Patienten stattfinden, wodurch die Prozesse papiergestützt und somit langsamer ablaufen würden. Informationen zu den Patienten müssten vom Personal aus den jeweiligen Abteilungen abgeholt werden. Die Digitalisierung ist im Gesundheitswesen schon heute nicht mehr wegzudenken. Ihre Weiterentwicklung ist weder hinsichtlich Geschwindigkeit und Richtung absehbar. Es gilt, die damit verbundenen Chancen zu nutzen. Alle involvierten Berufsgruppen sind aufgefordert, an der künftigen Gestaltung mitzuwirken, unter enger Einbeziehung von Politik, Ethik und Rechtsprechung.