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Telemedizin: Medizinisch versorgt dank 5G und KI

14.07.2020

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Eine Schnittwunde per Telefon diagnostizieren oder eine Leber via Operationsroboter aus mehreren Kilometern Entfernung entnehmen – Telemedizin macht es möglich. In den letzten Jahren wurden durch neue Technologien wie 5G-Mobilfunk und künstliche Intelligenz enorme Fortschritte in der Betreuung und Behandlung von Patienten erzielt. Diese Entwicklung ist besonders für medizinisch unterversorgte Gegenden oder schwache Patienten nützlich: Kranke, die sich für den Weg zum Arzt zu unwohl fühlen, können sich vom Bett aus per Videochat untersuchen lassen. Im Folgenden wird erläutert, wie die Cloud-Kommunikation, leistungsfähigere Mobilfunknetze und Technologien wie Augmented Reality die Telemedizin in den nächsten fünf Jahren voranbringen werden.

Sprechstunde per Video

Die Sonne scheint, und es ist Samstagnachmittag. Ihre Tochter kommt gerade ins Haus, nachdem sie im Hof gespielt hat. Sie fühlt sich nicht gut und zeigt Ihnen einen Ausschlag auf ihrem Arm. Sie sind der Meinung, dass er von der Hitze kommen könnte. Allerdings hat es in der Nachbarschaft ein paar Fälle von Meningitis gegeben.

Sie wollen nichts dem Zufall überlassen und öffnen die App Ihres Hausarztes. Beim Einloggen erhalten Sie eine SMS – einen Zwei-Faktor-Authentifizierungscode, mit dem Sie Ihre Identität bestätigen.

Seit letztem Jahr bietet Ihr Arzt Videosprechstunden an. Vor Kurzem hat er außerdem einen KI-gestützten Sichtungsdienst eingerichtet, also einen Service, der dringende von nicht dringenden Fällen unterscheidet. Da Sie nicht sicher sind, was der Ausschlag zu bedeuten hat, entscheiden Sie sich für diesen automatischen Service.

Die App bittet Sie zunächst, die Symptome zu beschreiben. Beim Wort „Ausschlag“ werden Sie aufgefordert, die Frontkamera Ihres Mobiltelefons auf die betroffene Stelle zu richten. Sie sehen den Ausschlag Ihrer Tochter auf dem Handybildschirm. Die App isoliert die Stelle auf dem Bild und zeigt Ihnen daneben drei Beispiele für einen Hautausschlag. Sie bittet Sie, denjenigen zu benennen, der dem Ausschlag Ihrer Tochter am ähnlichsten sieht. Kurze Zeit später befinden Sie sich im Videogespräch mit Ihrem Arzt, der sich den Ausschlag ansieht und Ihnen sagt, was Sie als Nächstes tun müssen.

All das ist technisch auch jetzt schon möglich. Doch wie werden solche Dienste technisch umgesetzt?

Technischen Voraussetzungen für Telemedizin

Vor zehn Jahren schien es so, als sei eine medizinische Betreuung aus der Ferne zwangsläufig mit teurem Videokonferenz-Equipment und kostspieligen Netzwerkverbindungen verbunden.

Vielleicht kennen Sie noch die Videokonferenzanlagen mit Bildschirm und Kamera, die man für 30.000 Euro erstehen konnte. Eine solche Anlage wurde beispielsweise 2008 bei einem Telemedizinversuch in Aberdeen, Schottland, eingesetzt. Die Patienten mussten sich in einen extra dafür vorgesehenen Raum setzen, während der Arzt auf dem – relativ teuren – Bildschirm erschien.

Dank der Webcams in modernen Laptops sind Videogespräche inzwischen Standard. Selbst in Konferenzräumen, wo man früher eine teure Videokonferenzlösung eingesetzt hätte, gibt es oft nur noch einen TV-Flachbildschirm und eine handelsübliche Webcam.

Hinzu kommt die Verbreitung von mobilen Endgeräten: Etwa 2,5 Milliarden Menschen auf der Welt besitzen eine hochwertige Videokamera, WLAN sowie 3G- und 4G-Netze in ihrer Tasche. Sprich: Die meisten Bewohner der westlichen Welt haben alles, was für Telemedizin notwendig ist.

Dank Cloud-Kommunikations-APIs ist es für die Anbieter einfach und kostengünstig, Video-, Voice- und Textkommunikationsfunktionen direkt in die Apps einzubauen.

Kommen wir auf das Beispiel mit dem kranken Mädchen zurück. Die komplette Interaktion beruht im Wesentlichen auf vier Technologien:

  • zuverlässige Highspeed-Datennetze
  • Cloud-Kommunikations-APIs
  • Augmented Reality
  • künstliche Intelligenz

Nach der 2FA und der Eingabe des korrekten Codes erhält die Nutzerin Zugang zum KI-Sichtungsdienst. Sie kommuniziert mit dem System, und obwohl kein Mensch am anderen Ende der Leitung ist, erfolgt der Austausch per Video. Denn der KI-Dienst benötigt das Bild der Kamera und die Voice-Funktion für die Beschreibung der Symptome.

Über eine Video-API lassen sich die Kamerabilder eines Smartphones an jedes beliebige Ziel senden, egal ob es sich um eine andere Person oder eine Softwarekomponente handelt. Mittels einer Sprachsynthese-API kann sich das KI-System problemlos – und freundlich – mit der Nutzerin unterhalten.

Der Ton ist bei diesem Anruf ebenso wichtig wie die Videobilder. Zum einen soll sich der Patient im Austausch mit dem System wohl fühlen. Zum anderen kann die Soundqualität für die Diagnose extrem wichtig sein: Hat der Patient beispielsweise Herzprobleme, könnte die Video-API die Tonverarbeitung so anpassen, dass sie speziell auf den Output eines digitalen Stethoskops abgestimmt ist.

Im Falle des Mädchens kann das KI-System den Ausschlag auf dem Bild anhand von Machine-Learning-Verfahren isolieren und ähnliche Symptome in seiner Diagnosedatenbank finden. Mit einer einfachen Variante von Augmented Reality wird das Bild des Patienten von den Musterbildern überlagert. So kann die Nutzerin einfach den Ausschlag identifizieren, der dem ihrer Tochter am ähnlichsten sieht.

Nach Sichtung des Falles stellt die App schließlich eine sichere, HIPAA-kompatible* Videoverbindung zum Arzt her.

5G und Smartwatch bringt Telemedizin voran

Vielleicht bietet Ihnen Ihr Arzt oder Therapeut bereits jetzt den ein oder anderen telemedizinischen Service an. Vielleicht können Sie auch schon per App einen Videotermin buchen. Das ist aber nur der Anfang.

Denn mit Cloud-Kommunikations-APIs gelingt es einfacher und billiger denn je, Menschen miteinander zu verbinden. Darüber hinaus wird der 5G-Standard die Netzwerklatenzzeiten fast auf null reduzieren und durch höhere Übertragungsleistungen Anwendungen ermöglichen, die zuvor undenkbar waren. Hinzu kommt, dass wir mit Geräten wie der Smartwatch über eine Fülle an Informationen verfügen, die uns Aufschluss über unseren Körper geben. Kombiniert man all diese Technologien miteinander, lassen sich neue telemedizinische Tools entwickeln – die Leben retten und lebenswerter machen können.

*) HIPAA, auch bekannt als der U.S. Health Insurance Portability and Accountability Act, schreibt vor, dass alle Unternehmen im Gesundheitswesen strikte Regeln einhalten, die entwickelt wurden, um die Vertraulichkeit und Integrität von Patientendaten zu schützen.

Quelle: Alyssa Mazzina, Nexmo

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