Das digitalisierte Spital von übermorgen

Im Jahr 2030 betritt Elisabeth Brönnimann an einem Morgen das überregionale Operationszentrum Seeland, das als Antwort auf den anhaltenden Kostendruck entstanden ist. Als Diabetikerin ist ihre natürliche Sehfähigkeit infolge der Krankheit eingeschränkt. Daher hilft ihr eine intelligente Datenbrille mit Retinaprojektion und Augmented-Reality-Fähigkeiten. Wegen zunehmender Schmerzen im Knie hat sie sich für eine der neuen biomechanischen Prothesen entschieden. Ihre medizinische digitale Assistentin MEDA hat ihre Entscheidung unterstützt. MEDA wertet Sensordaten bezüglich Bewegung, Herzfrequenz, Körpertemperatur etc. aus und ist mit der Swiss Virtual Medical Network Cloud verbunden. So kann MEDA mit künstlicher Intelligenz pseudonymisierte Daten anderer Teilnehmenden und damit deren Erfahrungen mit einbeziehen. Zusätzlich hat Frau Brönnimann ihr Elektronisches Patientendossier (EPD) zur Analyse durch MEDA freigegeben.

Eintritt ins überregionale Operationszentrum

Beim Eintritt wird Frau Brönnimann per Kamera identifiziert und über die Datenbrille freundlich begrüsst. Für Besuchende ohne digitale Affinität gibt es einen Empfang mit Avatar, der die Menschen freundlich in ihren Anliegen berät. Bei Frau Brönnimann wird sodann aus der sich leicht verändernden Gesichtsfarbe mittels Bildverarbeitung der Puls gemessen und parallel dazu für die Administration die Kostengutsprache ausgelöst. Dann folgt Frau Brönnimann mit Hilfe ihrer Datenbrille einer virtuellen Leuchtspur, die sie zum Spitalzimmer führt. Das modulare Standardzimmer ist bereits für sie konfiguriert und steht bereit, nachdem ein Hygieneroboter seine Arbeit erledigt hat.

Die vor dem Eingriff notwendigen Voruntersuchungen erledigte Frau Brönnimann bei ihrem Hausarzt Dr. Wenger in Biel. Die Ergebnisse kommuniziert er in das EPD. Im Operationszentrum plant der Orthopäde, der Zugriff auf das EPD hat, den Eingriff auf Basis der dort durchgeführten Computertomographie. Unterstützt wird er vom intelligenten Spitalsystem, das ihm die optimale Knieprothese vorschlägt. Damit sind alle Daten bereit, um die Logistik so effizient zu steuern, dass kein unnötiges Material aus dem Sterillager verpackt wird. Die Prothese wird "just in time" im 3-D-Druck im Operationszentrum Seeland gefertigt.

Im Spitalzimmer

In ihrem Spitalzimmer angekommen wird Frau Brönnimann von einem grossen Bildschirm begrüsst, über den geplanten Aufenthalt informiert und nach den Essenswünschen befragt. Da sie die Freigabe erteilt hat, kann das System ihre Diagnosen einbeziehen. Nun begrüsst sie die zuständige Pflegende persönlich und informiert sie über den Ablauf. Persönlicher Kontakt ist wichtig und gleichzeitig wird sichergestellt, dass Frau Brönnimann mit den digitalen Helfern zurechtkommt. Der Spitalgruppe ist es wichtig, dass sich auch Kunden mit geringer Affinität zur digitalen Welt wohl fühlen. Für solche Patienten gibt es einerseits den Bildschirm und andererseits klassische Merkblätter. Wer mag, kann mit einer Virtual-Reality-Brille des Spitals die informierte Zustimmung (informed consent) für die Operation und den Generalkonsent für die medizinische Forschung erteilen und sich dabei im virtuellen Raum spielerisch über den kommenden Eingriff informieren. Das ist 2030 der grosse Renner bei vielen Kunden.

(Source: BFH)

Operation am Eintrittstag

Die Operation von Frau Brönnimann findet noch am Eintrittstag statt. Das benötigte Eigenblut wurde im Operationszentrum schon entnommen. Nach einem problemlosen computerassistierten Eingriff und kurzem, komplikationslosem Aufenthalt auf der Intensivstation, fühlt sie sich bereits wohlauf. Ihre Vitalparameter sind im erwarteten Bereich.

Nachbetreuung im "Hospital@home"

Frau Brönnimann kann nun in das "Hospital@home" übertreten. Dieses Konzept wird von der Spitalgruppe Seeland seit einigen Jahren erfolgreich bezüglich Kosten und Qualität eingesetzt. Da Spitäler immer noch mit multiresistenten Keimen kämpfen, ist die Nachbetreuung zu Hause sicherer, falls die Versorgung stimmt. Die notwendige Infrastruktur und das Fachpersonal stellt die Spitalgruppe im Rahmen der erweiterten Fallpauschale. Das Spitalsystem mit künstlicher Intelligenz wählt die befähigte ambulante Pflegeperson und sendet dieser den für die Nachbetreuung bestückten, autonom fahrenden Bus vor die Haustür. Ebenso organisiert das System die Physiotherapie. Die Intelligenz des Systems liegt darin, dass es Daten ähnlicher Patienten auswertet und erkennt, welche Massnahmen am erfolgreichsten waren. Das ermöglicht eine individualisierte Betreuung auf der Basis von Erfahrungsdaten. Auch im "Hospital@home" finden persönliche ärztliche Visiten statt, meist ist der Arzt als Avatar präsent. Durch die individualisierte Betreuung in den eigenen vier Wänden ist Frau Brönnimann in deutlich kürzerer Zeit wieder auf den Beinen, als dies noch vor zehn Jahren der Fall war. Nach einer Schlussvisite mit den Hauptbeteiligten, wird der Fall abgeschlossen und ihr Hausarzt übernimmt wieder die Betreuung von Frau Brönnimann.

Die Zukunft hat bereits begonnen

Das Gesundheitswesen verändert sich nicht wegen neuer Technologien, sondern weil Akteure deren Nutzen erkennen, um erfolgreicher zu werden. Der Blick in die Zukunft mag utopisch anmuten, die notwendigen Technologien werden aber an der Medizininformatik der Berner Fachhochschule (BFH) für Forschungsprojekte und als Prototypen bereits eingesetzt:

• PFAD-App hilft als mobile Patientennavigatorin den Nutzenden, sich auf ihrem Patientenpfad zweckmässig zu bewegen. Sie stellt Termininformationen bereit und bietet relevante Informationen für die Phase an, in der Nutzende sich auf ihrem Weg gerade befinden. Falls Nutzende dies mit «Informed Consent» freigegeben haben, können Leistungserbringer den aktuellen Status auf dem Patientenpfad einsehen.

• eMMA ist eine elektronische Medikationsassistentin, ein Chatbot, welcher die Nutzenden an die Einnahme der Medikamente erinnert, sie über Wechselwirkungen informiert und erläutert, warum die Einnahme wichtig ist. eMMA steigert so die Therapietreue und fördert die Patientensicherheit.

• CLAIRE integriert als App zur Patientenaufklärung die Technologie der Virtual Reality (VR) und einen Chatbot. Mit Hilfe einer 3D-VR-Brille betreten Nutzende eine virtuelle Welt, können dort mit Objekten interagieren, Aufklärung erfahren und Einwilligungen dokumentieren. Der Chatbot stellt das «Gehirn» der App dar. Er vermittelt Wissen zum Aufklärungsthema. Die Kommunikation erfolgt per Sprachein- und -ausgabe.

• MIDATA ist eine sichere Datenplattform für Gesundheitsdaten. Die unabhängige Plattform verwaltet die Daten wie eine Bank das Geld. Geben die Nutzenden ihr Einverständnis, dürfen die Leistungserbringer oder Forschenden damit arbeiten. So können die Nutzenden selbst entscheiden, wem sie ihre Daten zur Verfügung stellen. Die Medizininformatik der BFH hat verschiedene Apps realisiert, welche Daten auf MIDATA speichern.

Über das Institut für Medizininformatik I4MI

Die beiden Autoren arbeiten am Institut für Medizininformatik I4MI der Berner Fachhochschule BFH. Als Brückenbauer zwischen Medizin und Informatik macht das I4MI IT-Anwendungen für die Gesundheitsbranche und den Menschen nutzbar. Kerstin Denecke ist Professorin für Medizininformatik mit Forschungsschwerpunkt Künstliche Intelligenz. Stephan Nüssli ist Professor für Medizininformatik mit Forschungsschwerpunkt Vernetzte Medizin. Elisabeth Brönnimann ist eine fiktive Person, die gemeinsam mit ihrem Ehemann, im "Living Lab" des I4MI, einer technologisch aufgerüsteten Alterswohnung wohnt. Diese dient Studierenden und Forschenden dazu herauszufinden, wie die Pflege der Zukunft aussieht und welchen Beitrag die Informatik leisten kann.