Ein temporäres Pflaster bringt Krankenhausbehandlungen nach Hause

Was wäre, wenn Ärzte ihr Patienten von Zuahuse aus mit der selben Genauigkeit überwachen können, als wenn sie stationär im Krankenhaus wären? Innovator in der Bioelektrik, Todd Coleman, teilt seine Fortschritte an der Entwicklung tragbarer, biegsamer und elektronischer Pflaster zur Gesundheitsüberwachung, die eine revolutionäre Gesundheitsversorgung versprechen lassen und medizinische Anwendungen weniger stark in den täglichen Alltags eingreifen lassen.

Treffen Sie einmal Jane.

Sie hat eine Risikoschwangerschaft.

Und für 24 Wochen

braucht sie Bettruhe im Krankenhaus

zur Überwachung ihrer frühzeitigen Wehen.

Sie sieht nicht sehr erfreut aus.

Zum Teil ist es wegen
der Techniker und Experten,

die die klobigen Gürtel zur Überwachung
ihrer Geburtswehen anbringen.

Dazu kommt, dass sie besorgt ist.

Besonders darüber, was passieren wird

nach ihrem 10-tägigen
Aufenthalt im Krankenhaus.

Wie geht es weiter, wenn sie Zuhause ist?

Wenn sie so früh gebärt,
hätte es verheerende Folgen.

Als afroamerikanische Frau

ist für sie die Wahrscheinlichkeit einer
Früh- oder Stillgeburt doppelt so hoch.

Also hat Jane grundsätzlich zwei Optionen:

für die Bettruhe
im Krankenhaus zu bleiben,

bis zur Geburt durch Technik
gefangen zu sein,

und den Rest ihres Lebens damit zu
verbringen, die Rechnung zu begleichen,

oder, nach den 10 Tagen nach Hause
zu gehen, und auf das Beste zu hoffen.

Keine der beiden Optionen
wirkt ansprechend.

Als ich anfing,

über Geschichten wie diese nachzudenken,
und von solchen Fällen hörte,

begann ich mich zu fragen
und mir vorzustellen:

gibt es dazu Alternativen?

Gibt es eine Möglichkeit, um die
Unterstützung der sehr präzisen Kontrolle,

wie wir sie durch unsere vertrauten
Partner im Krankenhaus bekommen,

auch im täglichen Leben zuhause zu nutzen?

Mit diesem Gedanken

animierte ich Kollegen
aus meiner Forschungsgruppe

mit cleveren Materialwissenschaftlern
zusammenzuarbeiten

und wir trafen uns gemeinsam
zum Brainstorming.

Nach einer langen Arbeitsphase

erschufen wir eine Vision, eine Idee,

eines tragbaren Systems, das man
vielleicht wie Schmuck tragen kann,

oder man selbst wie ein
Wundpflaster anbringen kann.

Nach vielen Tests und Irrwegen,
und Jahren von Bemühungen,

konnten wir dieses flexible
elektronische Pflaster vorstellen,

das durch den gleichen Prozess
hergestellt wird,

wie Computerelemente,

mit dem Unterschied, dass die Elektronik
von einem Halbleiterplättchen

auf biegsames Material übertragen wurde,

das an den menschlichen Körper
ankoppeln kann.

Diese Systeme sind etwa so dick
wie ein menschliches Haar.

Sie messen die Informationen,
die wir benötigen,

wie zum Beispiel:

Körperbewegungen,

Körpertemperatur,

elektrische Muster im Körper, usw.

Wir können diese Systeme
also so gestalten,

dass sie Energiequellen enthalten

und kabellose Übertragung ermöglichen.

Als wir begannen diese Systeme zu bauen,

haben wir diese zu Beginn an uns,
unserer Forschungsgruppe, ausprobiert.

Darüber hinaus haben wir versucht,
manche unserer Partner zu erreichen,

in San Diego,

und testeten diese
an verschiedenen Patienten

mit unterschiedlichen
klinischen Bedingungen,

unter anderem werdende Mütter, wie Jane.

Hier sieht man ein Bild einer
schwangeren Frau mit Wehen,

in unserem Universitätsklinikum,

unter Beobachtung ihrer Geburtswehen

mit dem gewohnten Gürtel.

Zusätzlich trägt sie unsere flexiblen
elektrischen Pflaster.

Dieses Bild zeigt den Verlauf
der Herzfrequenz des Embryos,

mit der roten Linie als Messung
des gewöhnlichen Gürtels,

und der blauen Linie als unsere Schätzung

durch unsere flexiblen elektronischen
Systeme und Algorithmen.

In diesem Moment

haben wir im Geiste alle
freudig eingeschlagen.

Wir begannen teils zu verwirklichen,
was wir uns vorgestellt hatten,

und wir konnten es direkt im
klinischen Zusammenhang beobachten.

Aber es gab immernoch ein Problem.

Problematisch war, dass die Art
wie wir diese Systeme herstellten,

sehr ineffizient war,

geringen Gewinn hatte

und fehleranfällig war.

Außerdem spornten uns, wenn wir mit
manchen Schwestern in der Klinik sprachen,

an, sicherzustellen,

dass unsere Elektronik mit typischen
medizinische Klebstoffen auskommt,

die in Krankenhäusern verwendet werden.

Wir hatten einen Moment
der Erleuchtung und dachten:

"Wartet, vielmehr als diese
nur kompatibel zu machen,

können wir sie in
die Klebstoffe integrieren,

und das könnte auch unser Problem
in der Herstellung lösen.

Das Bild, das Sie hier sehen,

zeigt unsere Fähigkeit diese Sensoren
in ein Stück Tesafilm einzubetten,

ganz einfach durch Abschälen
von einer Siliziumscheibe.

Die laufende Arbeit unserer
Forschungsgruppe erlaubt uns zusätzlich,

integrierte Schaltkreise
in biegsame Klebstoffe einzubetten,

um Vorgänge wie Signalverstärkung oder
Digitalisieren der Signale vorzunehmen,

diese zu verarbeiten

und für kabellose Übertragung
zu verschlüsseln.

Alles davon in denselben
medizinischen Klebstoff integriert,

der in Krankenhäusern verwendet wird.

Als wir nun diesen Punkt erreicht hatten,

kamen weitere Herausforderungen,

sowohl von technischer Sicht
als auch aus Anwendersicht,

sicherzustellen, dass es nützlich
verwendet werden kann.

In vielen Diskussionen
zur digitalen Gesundheit,

glauben Menschen an die Idee,
und befürworten diese,

dass man einfach die Daten digitalisiert,

kabellos überträgt,

an die Cloud sendet,

und in der Cloud,

für gehaltvolle Interpretationen
extrahieren kann.

Und in der Tat, Sie können all das tun,

wenn Sie sich nicht um einige
Herausforderungen rund um Energie kümmern.

Denken Sie für einen Moment an Jane.

Sie lebt nicht in Palo Alto,

auch nicht in Beverly Hills.

Das bedeutet, wir müssen uns
um ihre Datenrate Gedanken machen

und wieviel es für Sie kosten würde,

dauerhaft Daten zu senden.

Es gibt eine weitere Herausforderung

über die nicht jeder im medizinischen
Bereich gerne spricht.

Es geht darum, dass Jane nicht
das stärkste Vertrauen

in medizinsche Einrichtungen hat.

Sie, und Personen wie sie, ihr Vorfahren,
haben nicht die besten Erfahrungen

in den Händen der Ärzte und Krankenhäuser

oder den Versicherungen gemacht.

Wir müssen daher auf die Frage
der Privatsphäre achten.

Jane fühlt sich vielleicht
nicht besonder wohl,

wenn all ihre Daten in der Cloud
verarbeitet werden.

Und Jane kann nicht getäuscht werden.

Sie liest die Nachrichten.

Sie weiß, dass wenn die Bundesregierung
gehackt werden kann,

wenn Unternehmen der Fortune 500
gehacked werden können,

das auch bei ihrem Arzt so sein kann.

Und damit im Hinterkopf

hatten wir eine Erleuchtung.

Wir können nicht alle Hacker
in der Welt austricksen,

aber wir können ihnen
ein kleineres Ziel bieten.

Was, wenn wir in Wirklichkeit,

anstatt diese Algorithmen zur
Dateninterpretation zu nutzen,

die in die Cloud gehen,

was, wenn wir diese Algorithmen
auf diesen kleinen Platinen nutzen,

integriert in jene Klebelemente?

Und so integrierten wir
diese Elemente ineinander,

und das bedeutet, dass wir ab jetzt
über die Zukunft nachdenken können,

in der jemand wie Jane ihr normalen
Leben ganz gewöhnlich leben kann,

sie kann überwacht werden,

es lässt sich so umsetzen,
dass sie nicht den Job wechseln muss,

um ihre Datenverbrauch zu bezahlen,

und wir können ihr sogar manche
ihrer Zweifel am Datenschutz nehmen.

Zum jetzigen Punkt also

fühlen wir uns wohl mit uns selbst.

Wir haben dies vollbracht,

wir haben begonnen manche Fragen
des Datenschutzes zu anzugehen

und wir fühlen uns, als ob das Kapitel
sich langsam dem Ende neigt.

Jeder lebt glücklich bis
ans Lebensende, richtig?

Naja, nicht ganz so schnell.

(Lachen)

Wir müssen, wie schon erwähnt,
außerdem daran denken,

dass Jane nicht das meiste Vertrauen
in medizinischen Einrichtungen hat.

Wir müssen uns daran erinnern,

dass es zunehmende und ausweitende

soziale Ungleichheiten
der Gesundheitschance gibt,

und dass es Ungerechtigkeit bezogen auf
ein laufendes Gesundheitswesen gibt.

Und was das bedeutet, ist,
dass dieses einfache Bild

von Jane und ihren Daten,

selbst wenn sie sich mit der kabellosen
Übertragung in die Cloud wohl fühlt,

und der Arzt eingreifen kann falls nötig,

nicht die ganze Wahrheit ist.

Also beginnen wir damit,

über vertrauenswürdige Parteien
als Vermittler nachzudenken,

zwischen Menschen wie Jane
und ihren Gesundheitsdienstleistern.

Zum Beispiel haben wir begonnen
und mit Kirchen zusammen zu tun

und über Krankenschwestern nachzudenken,
die Mitglied der Kirche sind,

die aus diesen vertrauten
Gemeinschaften kommen,

die dies als Patient befürworten und
Gesundheitscoachs für Leute wie Jane sind.

Ein anderer Teil der gerade läuft,

ist, dass Versicherungen, verstärkt,

manche dieser Ideen mögen.

Sie realisieren zunehmend,

dass es vielleicht jetzt besser ist,
einen Dollar zu zahlen,

für tragbare Geräte
und Gesundheitscoaches,

als zehn Dollar später,

wenn das Baby frühzeitig geboren wird,

und in der Neugeborenen-
intensivstation landet,

eine der teuersten Stationen
im Krankenhaus.

Das war ein langer Lernprozess für uns.

Dieser interative Prozess des Durchbruchs
und ein Problem anzugehen,

nie ganz zufrieden zu sein,

und das nächste Problem zu identifizieren,

hat uns geholfen diesen Weg zu verfolgen,

tatsächlich nicht nur zu versuchen,
innovativ in der Technik zu sein,

sondern sicher zu stellen, dass es
von denen verwendet werden kann,

die es am meisten brauchen.

Was wir auch durch
den Prozess gelernt haben,

was sehr ernüchternd ist, ist,

dass während Technologie fortschreitet
und immer schneller Fortschritte macht,

wir daran denken müssen,
dass Leute diese Technologie benutzen.

Wir müssen rücksichtsvoll sein,

dass diese menschlichen Wesen
ein Gesicht haben,

einen Namen tragen,

und ein Leben haben.

Und in dem Fall von Jane,

hoffentlich, zwei.

Danke schön.

(Applaus)