Remote Patient Monitoring / Fernüberwachung von Patienten

Für ein digitales und unabhängiges Gesundheitswesen

Wir entwickeln eine intelligente Remote Patient Monitoring (RPM) Lösung für Krankenhäuser und Kliniken, die auf konkurrenzlose Weise für die Fernüberwachung von Patienten anwendbar ist. Unsere RPM-Lösung ist bereits im Klinikum rechts der Isar (Technische Universität München, TUM) im Einsatz, um COVID-19-Patienten in häuslicher Isolation im Rahmen einer Studie zu überwachen. Unser Ziel ist es, dieses praxiserprobte System medizinisch zu zertifizieren und es für eine breitere Anwendung in Krankenhäusern und Kliniken als einfach zu bedienende, kostengünstige Lösung zum Telemonitoring zu etablieren.

cosinuss° Remote Patient Monitoring solution

Die Herausforderungen

Infektionsrisiko in medizinischen Einrichtungen

In Krankenhäusern besteht ein erhöhtes Risiko für sogenannte nosokomiale Infektionen mit verschiedenen Krankheiten. In Deutschland beispielsweise gibt es etwa 400.000 bis 600.000 solcher Infektionen mit bis zu 20.000 Todesfällen pro Jahr1 – häufig verursacht durch multiresistente Keime. Laut einer Studie bringt fast jeder zehnte Patient gefährliche multiresistente Keime in die Klinik.2 Dies ist eine potenzielle Gefahr nicht nur für Patienten, sondern auch für das medizinische Personal.

Zeitaufwändige Arzt- & Krankenhausbesuche

In Krankenhäusern und medizinischen Zentren können Patienten aufgrund der begrenzten Kapazitäten und des verfügbaren medizinischen Personals nur nacheinander behandelt werden. Hierfür stehen dem Arzt pro Patient durchschnittlich acht Minuten zur Verfügung, in denen er unter anderem die relevanten Vitalparameter erfassen und über das weitere Vorgehen entscheiden muss. Dies führt zu erheblichen Verzögerungen und Einschränkungen bei der Behandlung von Patienten.3

Aktuelle telemedizinische Lösungen: Nur subjektive Daten

Die derzeit verfügbaren telemedizinischen Lösungen für die eigentliche Reduzierung von Problemen wie dem Risiko nosokomialer Infektionen und der zeitaufwändigen Gesundheitsbeurteilung beschränken sich auf subjektive, manuell eingegebene Patientendaten und Videokonsultationen. Wesentliche, objektive Vitaldaten der Patienten fehlen bei dieser Vorgehensweise jedoch.

Die Lösung

Patientenfernüberwachung (Telemonitoring) mit hochpräzisen In-Ear-Sensoren

Um die genannten Herausforderungen zu meistern, entwickeln wir derzeit die cosinuss° RPM (Remote Patient Monitoring) Lösung, bestehend aus einem tragbaren Ohr-Sensor, einem Daten-Gateway (cosinuss° LabApp oder cosinuss° LabGateway) und einem Cloud Server (cosinuss° LabServer). Alle Komponenten werden von uns vor Ort entwickelt.

Das In-Ear Wearable ist ein erstklassiger Vitalparameter-Sensor, der alle wichtigen physiologischen Vitaldaten und weitere relevante Gesundheitsindikatoren kontinuierlich, nicht-invasiv und mobil überwacht. Die Messung und Überwachung der Vitalparameter kann im Alltag mit hoher Genauigkeit erfolgen, ohne dabei die Bewegungsfreiheit einzuschränken. Der In-Ear-Sensor ist nicht nur robust, sondern auch klein, leicht und bequem in der Anwendung, auch für ältere Menschen. In-Ohr-Stöpsel (bspw. bei Kopfhörern) sind weithin akzeptiert und angenehm zu tragen – auch während der Nacht. Maßgeblich ist, dass der In-Ear-Sensor neben seiner überlegenen medizinischen Genauigkeit im Vergleich zu anderen medizinischen Wearables, wie Smartwatches, eine äußerst zuverlässige Datenerfassung gewährleistet. Darüber hinaus bietet das cosinuss° RPM nicht nur den tragbaren In-Ear-Sensor, sondern auch eine komplette End-to-End-Lösung, die zahlreiche Patienten direkt mit dem medizinischen Personal verbindet. Auf dem speziell für diesen Zweck entwickelten Dashboard kann das medizinische Personal auf einen Blick erkennen, ob die Vitalwerte des Patienten von der Norm abweichen (“Deviation Score”) und entsprechend schnell handeln.

Messung der relevanten Vitalparameter

Unser cosinuss° RPM-System misst kontinuierlich:

  • Körperkerntemperatur

  • Herzfrequenz

  • Sauerstoffsättigung des Blutes

  • Atemrate

Sich zuerst um die Patienten kümmern, die in Not sind

Das cosinuss° Patientenfernüberwachungs-System wird eigens entwickelte Algorithmen zur automatischen Berechnung der wichtigsten physiologischen Vitalparameter eines Patienten umfassen. Dank der Berechnung des “Deviation Score” erlauben es die Algorithmen dem medizinischen Personal fundierte, schnelle Entscheidungen zu treffen. Ärzte und Ärztinnen werden auf diese Weise den Gesundheitszustand zahlreicher Patienten in Echtzeit auf einem vom cosinuss° Webinterface zur Verfügung gestellten Dashboard überwachen und entscheiden können, ob und bei welchem Patienten dringende Maßnahmen (z.B. Krankenhausaufenthalt) erforderlich sind. Das cosinuss° RPM kann zukünftig als eigenständige Lösung eingesetzt oder nahtlos in bestehende telemedizinische Lösungen weltweit integriert werden.

Visualization of cosinss° Remote Patient Monitoring

Abb. 1: Visualisierung des cosinuss° Remote Patient Monitoring Systems / Telemonitoring (in Entwicklung)

Die aktuelle Situation: Fernüberwachung der Vitalparameter von COVID-19-Patienten

Das Telemonitoring von Patienten hat während der aktuellen COVID-19-Pandemie an Bedeutung gewonnen. COVID-19-Patienten müssen zu Hause in Isolation bleiben, es sei denn, ihr Gesundheitszustand verschlechtert sich und ein Krankenhausaufenthalt ist erforderlich. Diese Patienten könnten mit einem tragbaren cosinuss°-In-Ear-Sensor ausgestattet werden. Die Messungen werden über Bluetooth vom Daten-Gateway empfangen. Dieses erfasst und speichert die übertragenen Daten entweder in Form einer mobilen Anwendung (cosinuss° LabApp) oder eines eigenständigen Geräts (cosinuss° LabGateway). Die wichtigsten Vitalparameter werden größtenteils bereits auf dem Wearable selbst verarbeitet. Die vorverarbeiteten Daten werden dann an den cosinuss° LabServer übertragen.

Das medizinische Personal wird in der Lage sein, den Gesundheitszustand jedes Patienten über die cosinuss°-Web-Schnittstelle (API) aus der Ferne zu überwachen. Bei einer Verschlechterung des klinischen Zustands können frühzeitig Maßnahmen ergriffen und gleichzeitig unnötige Krankenhausbesuche der Patienten vermieden werden. Auf diese Weise könnte ein potenzieller Zusammenbruch des Gesundheitssystems verhindert werden, da viele Menschen, die in eine Notaufnahme gehen oder Ärzte aufsuchen, zu Hause überwacht oder behandelt werden könnten. Die cosinuss° RPM-Lösung zielt somit darauf ab, ein optimal funktionierendes Gesundheitssystem zu ermöglichen, indem die Anzahl und Dauer der Krankenhausaufenthalte reduziert wird. In Folge dessen kann auch das Infektionsrisiko für das medizinische Personal minimiert werden, da weniger COVID-19-positive Patienten sich im Krankenhau aufhalten. Zudem bekommen Patienten dank unserer RPM-Lösung eine aktivere Rolle in ihrer eigenen Behandlung zugewiesen: Sie werden mehr über ihre Erkrankung erfahren und ihre Gesundheitskompetenz verbessern. Daneben liefert unsere Lösung wertvolle objektive Daten für die medizinische Forschung rund um COVID-19.

Zusammenfassung & Ausblick

Unterstützung des Gesundheitssystems

Im Zuge der rasanten Entwicklung der Telemedizin kann unsere RPM-Lösung ebenfalls dazu beitragen, das Gesundheitssystem zu stärken und nicht nur die COVID-19-Pandemie beherrschbarer zu machen. Dies wird u.a. durch folgende Faktoren erreicht:

  • Eliminierung unnötiger Krankenhausaufenthalte

  • Minimierung des Infektionsrisikos für medizinisches Fachpersonal und Patienten

  • Verbesserung der Risikobewertung für Patienten

  • Ermöglichung eines rechtzeitigen Eingreifens bei verschlechtertem Gesundheitszustand

  • Kontinuierliche Patientenüberwachung in häuslicher Isolation

Entwicklungsstand: In Entwicklung

Die cosinuss° Patientenfernüberwachungs-Lösung befindet sich derzeit in der Entwicklung. Eine erste Studie mit unserem System wird in der Telecovid-Studie des Klinikums rechts der Isar in München durchgeführt. Weitere Informationen finden Sie hier: Telecovid

Mehr zu diesem Thema

Häufig gestellte Fragen zur Patientenfernüberwachung / zum Telemonitoring

Um ein besseres Verständnis der Patientenfernüberwachung zu erhalten, ist es sinnvoll, zunächst die Begriffe “Telehealth” und “Telemedizin” zu definieren.

Telehealth (auch: “Telegesundheit”, eHealth) wird definiert als die Bereitstellung und Erleichterung von Gesundheits- und gesundheitsbezogenen Diensten, einschließlich Anbieter- und Patientenaufklärung, Gesundheitsinformationsdiensten, medizinischer Versorgung und Selbstversorgung über Informations- und digitale Kommunikationstechnologien (IKT). Die Patienten-Fernüberwachung (Remote Patient Monitoring, kurz RPM) ist ein Beispiel für eine Technologie, die im Bereich Telehealth eingesetzt wird.4

Telemedizin umfasst die Ferndiagnose und -behandlung von Patienten mit Hilfe von Telekommunikationstechnologien. Dazu gehört der Einsatz von Technologie und Telekommunikationssystemen, um Patienten, die geographisch vom medizinischen Personal getrennt sind, medizinisch zu versorgen. Während sich die Telemedizin speziell auf die Ausübung der Medizin unter Verwendung von Ferndiagnose und -behandlung bezieht, umfasst Telehealth alle Komponenten und Aktivitäten der Gesundheitsversorgung und des Gesundheitssystems, die unter Verwendung von Telekommunikationstechnologie durchgeführt werden. Gesundheitserziehung, tragbare Geräte, die Vitalparameter aufzeichnen und übertragen, sowie Fernkommunikation von Anbieter zu Anbieter sind Beispiele für telemedizinische Aktivitäten und Anwendungen, die über die klinische Versorgung hinausgehen.5

Patientenfernüberwachung oder Telemonitoring gehört zur Unterkategorie der Telemedizin. Es ermöglicht den Einsatz mobiler medizinischer Geräte und Technologien zur Erfassung von patientengenerierten oder automatisch gemessenen Gesundheitsdaten, die an medizinisches Fachpersonal (z.B. Arztpraxen, Kliniken) gesendet werden. Telemonitoring umfasst die Messung von physiologischen Parametern (z.B. Herzfrequenz, Temperatur), nicht-physiologischen Daten (z.B. GPS-Position, Außentemperatur) und subjektiven Patienteninformationen (z.B. Stimmungstagebuch). Die Patientenfernüberwachung unterstützt medizinisches Fachpersonal bei der Überwachung und Behandlung von Patienten, die z.B. chronisch krank sind oder eine Nachsorge nach dem Krankenhausaufenthalt benötigen. Zudem können Patientenfernüberwachungs-Lösungen Gesundheitseinrichtungen über potenzielle Gesundheitsprobleme in der Bevölkerung informieren.6 7

Je nach Anwendungsfall und den verwendeten Geräten können die verfügbaren Patientenfernüberwachungs-Systeme etwas unterschiedlich funktionieren. Die die meisten verwenden allerdings ähnliche Komponenten: So beinhalten viele Lösungen einen tragbaren Sensor, der spezifische physiologische Parameter des Patienten messen kann. Einige dieser Sensoren können an zusätzliche Sensoren oder Geräte angeschlossen werden, die Daten sammeln, welche dann i.d.R. an eine (Smartphone-)Anwendung, ein Gateway-Gerät oder direkt an die Datenbank des Gesundheitsdienstleisters gesendet werden. (Smartphone)-Anwendungen stellen den Patienten meist ein Dashboard zur Verfügung, auf dem die Daten verfolgt und/oder analysiert werden können. Einige Anwendungen enthalten auch Behandlungsempfehlungen. Die gesammelten Daten werden dann an die medizinische Einrichtung gesendet, wo das Personal den Gesundheitszustand der Patienten überwachen und bewerten kann – meist über ein digitales Dashboard. Bei Bedarf kann sich das Personal mit dem Patienten in Verbindung setzen, um den aktuellen Zustand zu besprechen und weitere Schritte, wie eine Behandlung oder Medikation, einzuleiten.8

Patientenfernüberwachungs-Lösungen haben eine Vielzahl von Vorteilen – nicht nur für den Patienten, sondern auch für medizinische Fachkräfte und Gesundheitseinrichtungen. Da die Patienten in der Lage sind, eine bedeutende Rolle in ihrem Gesundheitsmanagement einzunehmen, wächst auch ihre Bereitschaft sich an Behandlungspläne und präventive Maßnahmen zu halten (Compliance). Mit RPM-Geräten und -Anwendungen erhalten die Patienten die Möglichkeit, viele Informationen über ihren persönlichen Gesundheitszustand zu erhalten, was zu einer gesteigerten Gesundheitskompetenz führen kann. Darüber hinaus gibt die kontinuierliche Überwachung des Gesundheitszustands den Patienten die Gewissheit, dass mögliche Probleme vom medizinischen Personal rechtzeitig erkannt werden.
Patientenfernüberwachungs-Lösungen bieten Patienten und medizinischen Fachkräften eine größere Menge an relevanten Patientendaten als es bislang der Fall war. Dies führt zu einer insgesamt höheren Qualität in der Gesundheitsversorgung. Zudem ermöglichen RPM-Lösungen einen besseren und effizienteren Zugang zur Gesundheitsversorgung: Patienten können grundlegende Tests, wie die Messung der Sauerstoffsättigung, selbstständig zuhause durchführen, sodass das Gesundheitspersonal in der Lage ist, mehr Patienten in einer bestimmten Zeit zu behandeln. Darüber hinaus können viele Krankenhausaufenthalte und Wiedereinweisungen vermieden werden, da viele Probleme aus der Ferne über Telefon, Videoanruf, E-Mail oder Messaging-Dienste verwaltet werden können.9 10

Es gibt verschiedene RPM-Geräte, die in der heutigen Telemedizin eingesetzt werden. Ein grundlegendes Unterscheidungskriterium ist, ob das Gerät invasiv oder nicht invasiv ist. Invasive und/oder minimal-invasive Geräte werden definiert als Geräte, die ganz oder teilweise in den Körper eindringen (durch eine Körperöffnung oder durch die Körperoberfläche), wie z.B. Insulinpumpen. Neben dieser Kategorie gibt es auch chirurgisch-invasive Produkte und implantierbare Geräte, wie z.B. Herzschrittmacher.11 In der Kategorie der nicht invasiven Überwachungsgeräte und -technologien gibt es eine große Vielfalt, wie z.B. Smartphone-Apps, tragbare Geräte (Wearables), computergestützte Systeme oder Biosensorgeräte. Häufig werden zwei oder mehr dieser Technologiekategorien miteinander kombiniert, wobei diese vom Patienten jeweils ein unterschiedliches Maß an Aktivität erfordern. Beispielsweise kann ein tragbarer In-Ear-Sensor so automatisiert werden, dass Gesundheitsdaten ohne jegliches Zutun des Patienten zu erfasst und übertragen werden. Bei anderen Technologien wiederum muss der Patient seine eigenen Gesundheitsdaten manuell über ein Smartphone oder eine Website übermitteln.12 13

Ob und wie Telemonitoring erstattet wird, unterscheidet sich je nach Land teilweise erheblich. Darüber hinaus befinden sich viele Prozesse derzeit in der Entwicklung und verändern sich v.a. aufgrund der COVID-19-Pandemie. Hier sind einige Beispiele:
In Deutschland ist es seit Oktober 2020 möglich, spezielle Apps und Digitale Gesundheitsanwendungen (DiGA) von Ärzten verschreiben zu lassen und von den Krankenkassen erstattet zu bekommen. Auch Video-Sprechstunden sind möglich und unter bestimmten Voraussetzungen erstattungsfähig.
In Dänemark steht der Gesetzgebung einer ausschließlichen Behandlung und Diagnostik von Patienten über telemedizinische Dienste theoretisch nichts im Wege, aber die Bedingungen für die Abrechnung mit den Krankenkassen sind noch nicht geregelt.
In Frankreich erlaubt es das Gesetz, Patienten über telemedizinische Dienste zu diagnostizieren und zu behandeln. Seit 2018 ist auch dieser Dienst rechtlich abrechenbar. Allerdings gibt es noch keine gesetzliche Regelung, wie solche Dienste finanziert werden können.
Die schwedische Regierung finanziert ihre E-Health-Behörde über ein separates Budget. Im Allgemeinen werden digitale Dienste von den Versicherern genauso erstattet wie konventionelle Dienste. In der Region Stockholm können Ärzte für eine Telekonsultation per Video-Chat den gleichen Betrag wie für einen Arztbesuch in der Praxis verlangen. Auch die Patienten zahlen für beide Varianten die gleiche Praxisgebühr.14

Weitere Informationen zu diesem Thema und Beispiele für weitere Länder finden Sie hier: www.bertelsmann-stiftung.de

Die sich schnell entwickelnden Informationstechnologien – und derzeit auch die COVID-19-Pandemie – beschleunigen die Etablierung der Patientenfernüberwachung in Europa. Es besteht eine zunehmende Nachfrage nach Telemonitoring-Lösungen im Gesundheitswesen, die ein großes Potenzial für eine effiziente, kostengünstige Patientenversorgung bieten. Die Größe des weltweiten Telemedizin-Marktes belief sich 2018 auf 34,28 Milliarden USD und wird bis 2026 voraussichtlich 185,66 Milliarden USD erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 23,5% im Prognosezeitraum entspricht. In Europa beläuft sich der Telemedizinmarkt derzeit auf 9,93 Milliarden USD und soll bis 2024 auf 19,2 Milliarden USD anwachsen – das sind 14,1% pro Jahr. Das weltweite Marktvolumen für Patientenfernüberwachung beläuft sich im Jahr 2019 auf 4046 Millionen USD und wird bis 2024 voraussichtlich 7700 Millionen USD betragen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 13,7% entspricht. In Europa belief sich der Markt für Patientenfernüberwachung im Jahr 2019 auf 1046 Millionen USD und wird bis 2024 voraussichtlich auf 1972 Millionen USD anwachsen (CAGR 13,52%). Der weltweite Marktumsatz mit Wearables und Dienstleistungen wächst ebenfalls rasch: in den letzten fünf Jahren von 13 Mrd. EUR auf 23,1 Mrd. EUR und wird bis 2020 voraussichtlich um weitere 9 Mrd. EUR steigen.15 16 17 18 19 20 21

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References

  1. Neue Schätzung zur Krankheitslast durch Krankenhaus-Infektionen (Pressemitteilung des Robert Koch-Institus, 2019) www.rki.de (Abruf: 26.10.2020)
  2. Fast zehn Prozent der Klinikpatienten bringen multiresistente Keime mit (Ärzteblatt, 15.8.2016) www.aerzteblatt.de (Abruf: 26.10.2020)
  3. Irving G, Neves AL, Dambha-Miller H, et al. International variations in primary care physician consultation time: a systematic review of 67 countries. BMJ Open 2017;7:e017902. doi: 10.1136/bmjopen-2017-017902
  4. What Is Telehealth?, By NEJM Catalyst, https://catalyst.nejm.org/doi/full/10.1056/CAT.18.0268 (Abruf: 3.11.2020)
  5. What Is Telehealth?, By NEJM Catalyst, https://catalyst.nejm.org/doi/full/10.1056/CAT.18.0268 (Abruf: 3.11.2020)
  6. remote patient monitoring (RPM), searchhealthit.techtarget.com (Abruf: 3.11.2020)
  7. Weiterentwicklung der eHealth Strategie, Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Gesundheit (2016), PwC.
  8. remote patient monitoring (RPM), searchhealthit.techtarget.com (Abruf: 3.11.2020)
  9. Remote patient monitoring (RPM), searchhealthit.techtarget.com (Abruf: 3.11.2020)
  10. Hennick, Calvin: How Remote Patient Monitoring Programs Are Beneficial, Health Tech Magazine, healthtechmagazine.net (Abruf: 3.11.2020)
  11. Principles of Medical Devices Classification, Study Group 1 Final Document GHTF/SG1/N77:2012, www.imdrf.org (Abruf: 3.11.2020)
  12. Vegesna A, Tran M, Angelaccio M, Arcona S. Remote Patient Monitoring via Non-Invasive Digital Technologies: A Systematic Review. Telemed J E Health. 2017;23(1):3-17. doi:10.1089/tmj.2016.0051, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5240011/ (Abruf: 3.11.2020)
  13. Shelagh, Dolan: The technology, devices, and benefits of remote patient monitoring in the healthcare industry, Business Insider, www.businessinsider.com Abruf(3.11.2020)
  14. Thiel, Rainer & Deimel, Lucas: Einsatz und Nutzung von Telemedizin – Länderüberblick, Juni 2020, www.bertelsmann-stiftung.de (Abruf: 3.11.2020)
  15. Fortune Business Insights (2019). Telemedicine Market to Reach USD 185.66 Billion by 2026 | Global Report Size, Share, Growth, Analysis, Forecast [2019-2026]. URL: www.globenewswire.com (02.10.2020)
  16. Market Data Forecast. (2020). Europe Telemedicine Market Analysis| 2020 to 2025. URL: www.marketdataforecast.com (05.10.2020)
  17. Topol, E. (2020). Telemedicine is essential amid the covid-19 crisis and after it. URL: www.economist.com (22.09.2020)
  18. Market Data Forecast. (2020). Global Remote Patient Monitoring Market Analysis (2019-2024). URL: www.marketdataforecast.com (02.10.2020)
  19. Krüger-Brand, H. (2018). Fernbehandlung: Weg frei für die Telemedizin. Dtsch Arztebl 2018; 115(20-21). URL: www.aerzteblatt.de (01.10.2020)
  20. Judd E. Hollander, M.D., and Brendan G. Carr, M.D. (2020). Virtually Perfect? Telemedicine for COVID-19. N Engl J Med 2020; 382:1679-1681. doi: 10.1056/NEJMp2003539. URL: www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMp2003539 (30.09.2020)
  21. European Commission. (2018). Market study on telemedicine. URL: ec.europa.eu (30.09.2020)