Fernüberwachung von Patienten bei Covid-19
Überwachung von nicht kritischen Covid-19 Patienten aus der Ferne.
Die Covid-19 Pandemie durch Fernüberwachung von Vitalparametern
besser in den Griff kriegen
cosinuss° bietet eine Echtzeit Fernüberwachungs- und Frühwarn-lösung für Patienten mit geringem und mittlerem Risiko von COVID-19, die sich in (häuslicher) Isolation befinden. Die klinische Anwendung wird in Zusammenarbeit mit dem Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München, entwickelt. Die Arbeitsgruppe Biosignalanalyse unter der Leitung von Prof. Dr. Med. Georg Schmidt, bringt eine immense medizinische Expertise ein, während cosinuss° die bahnbrechende Biosensorik zur Verfügung stellt.
Mit dem Monitoringsystem zielt cosinuss° darauf ab, eine sehr kostengünstige, einfach zu handhabende und schnell zu konfigurierende verlängerte Werkbank für Gesundheitszentren zu schaffen. Es besteht aus einem im Ohr tragbaren Sensor (cosinuss° Two), einem Daten-Gateway (cosinuss° LabApp oder cosinuss° LabGateway) und einer Server-Datenbank (cosinuss° LabServer).
Der im Ohr tragbare Sensor sammelt isoliert wichtige physiologische Vitalparameter des Patienten und überträgt die Daten an den cosinuss°-Server, wo fortschrittliche Algorithmen in Echtzeit einen zusammengesetzten Score berechnen. Dieser unterstützt das medizinische Fachpersonal das medizinische Fachpersonal bei der Bestimmung der Dringlichkeit der jeweiligen Gesundheitssituation und der Notwendigkeit einer Krankenhauseinweisung. Der Zugang zu allen wichtigen Patienteninformationen erfolgt über eine einfache Web-Schnittstelle.
Zu den wichtigsten physiologischen Parametern, die überwacht werden, gehören
- Körperkerntemperatur
- Herzfrequenz
- Blutsauerstoffsättigung
- Atemfrequenz
Unser Ziel – Ein funktionierendes Gesundheitssystem aufrecht erhalten
Unser Ziel ist es die mobile Sensortechnologie von cosinuss° mit den Vorteilen der Telemedizin zu kombinieren, um den Pandemie-Ausbruch mehr handhabbar zu machen und ein funktionierendes Gesundheitswesen aufrecht zu erhalten. Das erreichen wir durch:
- die Entlastung von Krankenhäuser und die Steigerung ihrer Effizienz
- die Senkung des Infektionsrisikos für Krankenhausangestellte und andere stationäre Patienten
- die frühzeitige Erkennung kritisch werdender Patienten
- die Bereitstellung genauer Datengrundlagen für frühe klinische Studien
Patientenfernüberwachung mit dem cosinuss° Two in Heim-isolation.
Der cosinuss° Two kann zu jeder Zeit und überall eingesetzt werden.
Fernüberwachung von Covid-19 Patienten – Übersicht der Funktionsweise
Patienten mit geringem bis mittlerem Risiko werden mit einem cosinuss° Vitalparameter-Sensor und einem cosinuss° Daten-Gateway ausgestattet. Der tragbare Sensor misst Vitaldaten aus dem Gehörgang und überträgt die gesammelten Werte über Bluetooth 4.0 an das Daten-Gateway. Dieser kann eine mobile App (cosinuss° LabApp) oder ein eigenständiges Gerät (cosinuss° LabGateway) sein, das die übertragenen Daten erfasst und speichert. Von hier aus überträgt das Daten-Gateway des Patienten die gesammelten Daten in Echtzeit oder zu einem bestimmten Zeitpunkt an den cosinuss° LabServer.
Im LabServer werden die gesammelten Daten mithilfe fortschrittlicher Algorithmen und Analysen in Echtzeit verarbeitet, um Frühwarnwerte zu ermitteln. Über das cosinuss° WebInterface kann das medizinische Personal alle wichtigen Informationen pro Patient überschauen und darauf zugreifen. Die Forscher können über eine Standardschnittstelle (z. B. REST-API) auf die anonymisierten Gesundheitsdaten im LabServer zugreifen.
Visualisierung des Datenflusses bei der Patienten-Fernüberwachung von cosinuss°.
Komponenten der Fernüberwachung von Patienten bei Covid-19
Vitalparameter-Sensor
Die im Ohr tragbaren Sensoren von cosinuss° erfassen, berechnen und übertragen Informationen zu physiologischen Körpersignalen wie Vitalfunktionen und Umgebungsdaten, die ein sofortiges Biofeedback für den Träger und / oder für Fernbediener im Gesundheitswesen ermöglichen.
cosinuss° Two
cosinuss° Two ist ein im Ohr tragbarer Sensor mit einem Rot / Infrarot-Photoplethysmographie-Sensorelement (PPG), einem Widerstands-Temperatursensor und einem Beschleunigungsmesser.
Er sammelt somit die Rohdaten:
- Optische Pulswelle (PPG-Signal)
- Körperkerntemperatur
- 3D Beschleunigung des Kopfes
Basierend auf diesen präzisen Rohdaten werden Vitalparameter und weitere Kennzahlen berechnet:
- Körperkerntemperatur
- Pulsfrequenz
- Sauerstoffsättigung des Blutes
- RR-Intervalle
- Perfusions-Index
- Signalqualität
- Bewegungen (Aktivität)
Der im Ohr tragbare Vitalparameter-Sensor: cosinuss° Two.
Hinweis: Der cosinuss° Two ist aktuell kein medizinisches Gerät, wurde aber bereits in mehreren klinischen Studien verwendet und validiert. Für eine detaillierte Beschreibung der Ergebnisse und der Genauigkeit des Sensors fordern Sie bitte das Bewertungs-Whitepaper unter info@cosinuss.com an.
Daten-Gateway
Es gibt zwei verschiedene Daten-Gateway-Lösungen: Entweder für geschlossene, stationäre Settings mit einer Präferenz für minimale Benutzer-Geräte-Interaktion (z. B. cosinuss° LabGateway) oder für mobile Remote-Settings mit einer hohen Benutzer-Geräte-Interaktion (z. B. cosinuss LabApp). Primäre Aufgabe dieser Komponente ist der Empfang und Speicherung der vom Sensor erfassten Werte. Edge Computing Algorithmen auf den Daten-Gateways reduzieren zudem die Menge der zu übertragenden Daten zu dem cosinuss° LabServer und ermöglichen damit eine schnelle und zuverlässige Datenverbindung.
cosinuss° LabGateway
Das LabGateway empfängt die vom Sensor gesammelten Werte, berechnet und überträgt Daten an den LabServer. Es kann auch als Steuerelement konfiguriert werden, sodass es den Vitalparameter-Sensor zu vordefinierten Zeiten einschaltet um Werte zu erfassen. Dadurch lässt sich die erforderliche Benutzerinteraktion minimieren. Eine optionale SIM-Karten-Integration macht das LabGateway zudem zu einer komplett eigenständigen Gateway-Lösung.
Das cosinuss° LabGateway erfordert nur minimale Benutzerinteraktion.
cosinuss° LabApp
Die cosinuss° LabApp ist eine Gateway-Anwendung, die auf einem Mobiltelefon oder Tablet ausgeführt wird. Sie empfängt die Daten vom Vitalparameter-Sensor, berechnet und überträgt sie entweder in Echtzeit oder in regelmäßigen Abständen an den cosinuss° LabServer. Die Benutzer-Gerät-Interaktionen und die Kommunikationsschnittstelle können individuell angepasst werden.
Die cosinuss° LabApp verwandelt ein Smartphone in ein mobiles Daten-Gateway.
Server
Der Server ist eine Datenbank in der Cloud und befindet sich in Frankfurt a. M., in Deutschland.
cosinuss° LabServer
Der cosinuss° LabServer ist eine Cloud-Datenbank mit einer Webschnittstelle, die Krankenhäusern es ermöglicht auf die erfassten und berechneten Daten der Fernüberwachungslösung zuzugreifen. Die Rechenleistung des LabServers ermöglicht zudem weitere Datenanalysen in Echtzeit. Spezielle Algorithmen berechnen hier weitere, wichtige physiologische Parameter, wie zum Beispiel:
- Atemfrequenz
- Herzfrequenzvariabilität
Die cosinuss° LabServer Funktionen sind durch ein „Software as a Service“ (SaaS) Modell erhältlich.
Einfache Installation der Fernüberwachung von Covid-19 Patienten
Die Fernüberwachungslösung von cosinuss° kann in wenigen einfachen Schritten eingerichtet werden:
- Die Krankenhäuser erhalten eine URL sowie einen Benutzernamen und ein Passwort für den Zugang zum cosinuss° WebInterface. Sie öffnen die URL und geben Benutzernamen und Passwort ein, um auf alle vom Patienten erfassten Vitaldaten und Informationen zuzugreifen. Auf diese Weise können sie die Echtzeitmessungen sehen.
- Die Patienten erhalten einen cosinuss° Vitalparameter-Sensor und ein cosinuss° Daten-Gateway (LabApp oder LabGateway). Der tragbare Sensor kann einfach im Ohr platziert werden.
- Wenn die LabGateway-Lösung ausgewählt ist, muss das Gerät ausschließlich an eine Steckdose angeschlossen werden. Wenn die LabApp verwendet wird, müssen Patienten zuerst die App installieren und dann den Vitalparameter-Sensor über Bluetooth mit ihrem Smartphone verbinden.
Preisgestaltung
Hinweis: Der cosinuss° Two ist aktuell kein medizinisches Gerät, wurde aber bereits in mehreren klinischen Studien verwendet und validiert. Für eine detaillierte Beschreibung der Ergebnisse und der Genauigkeit des Sensors fordern Sie bitte das Bewertungs-Whitepaper unter info@cosinuss.com an.
Variante 1: Vitalparameter-Sensor / Daten-Gateway / Server Benutzerkonto
Komponenten | Produkt | Preis | ||
---|---|---|---|---|
Vitalparameter Sensor | cosinuss° Two | 250 | EUR | |
Daten-Gateway (stationär) | cosinuss° LabGateway | 120 | EUR | * |
Server-Benutzerkonto | cosinuss° LabServer | 24 | EUR | ** |
* plus optionale SIM Karte für autonome Datenübertragung
** pro Patient pro Monat
Variante 2: Vitalparameter Sensor / Gateway App / Server Benutzerkonto
Komponenten | Produkte | Preis | ||
---|---|---|---|---|
Vitalparameter Sensor | cosinuss° Two | 250 | EUR | |
Gateway App (mobil) | cosinuss° LabApp | 6 | EUR | * |
Server Benutzerkonto | cosinuss° LabServer | 24 | EUR | ** |
** pro Patient pro Monat
Datensicherheit
Alle persönlichen Informationen und medizinischen Gesundheitsdaten auf dem cosinuss° LabServer sind pseudonymisiert. Nur autorisierte Personen haben Zugriff auf die Daten.
Der Datentransfer ist verschlüsselt und hat wiederholt die Prüfung durch eine Ethik-Kommission bestanden:
- INVADE – TUM KRI,
- EPItect – Universitätsklinikum Bonn,
- Deutsches Herzzentrum München KRI,
- Universitätsklinikum Schleswig-Holstein
Klinische Validität
LAUFENDE STUDIE: Kooperation mit der Technischen Universität München und dem Referat für Gesundheit und Umwelt der Stadt München zur Fernüberwachung von COVID-19-Patienten. Unter der Leitung von Prof. Dr. Georg Schmidt gehen wir zusammen mit dem Klinikum Rechts der Isar der Technischen Universität München (TUM) der Frage nach, ob schwere COVID-19-Verläufe durch die frühzeitige Erkennung mithilfe des Vitalparameter-Monitorings und einer raschen Behandlung abgewendet werden können. Dies würde nicht nur dem Patienten enorme körperliche und psychische Belastungen ersparen, sondern auch unserem Gesundheitssystem.
Das Fernüberwachungssystem (eine Kombination aus cosinuss° Two und LabGateway) wurde in einer Machbarkeits-Studie mit 30 Testpersonen von über 60 Jahren (INVADE-Studie, 2020) sowohl für den Heimgebrauch als auch für die klinische Anwendung getestet und positiv bewertet.
Die Pulsfrequenz ist durch die klinische Studie EPItect, 2019, im Vergleich zu einem Goldstandard-EKG validiert.
Die Messung der Kernkörpertemperatur ist während Herzoperationen am Deutschen Herzzentrum – Klinikum rechts der Isar, 2014, validiert worden.
Referenzen
cosinuss° – Das Unternehmen hinter der Lösung zur Fernüberwachung von Patienten bei Covid-19
Mit cosinuss° wird das Ohr zu einer zentralen Schnittstelle in einer Welt vernetzter und mobiler Gesundheit. Die Cosinuss GmbH ist ein in München ansässiges Hightech-Unternehmen, das sich auf die mobile Echtzeitüberwachung wichtiger Parameter spezialisiert hat. Zu diesem Zweck entwickelt das hochinnovative Team tragbare Vitalparameter-Sensoren, Daten-Gateways und Algorithmen. Mehr als 11 Jahre Forschungs- und Entwicklungsarbeit bilden die solide Grundlage des Unternehmens. Zahlreiche Patente und verschiedene Produkte machen cosinuss° zu einem Pionier im Bereich der mobilen Vitalparametermessung.
Die Fernüberwachung von Covid-19 Patienten
ist ein Aufruf zur Digitalisierung des Gesundheitswesens.
Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Johannes Kreuzer
Cosinuss GmbH
Kistlerhofstraße 60
81379 Munich – Germany
Tel.: +49 (0)89 122 993 78
eMail: info@cosinuss.com