IoT im Gesundheitswesen

IoT im Gesundheitswesen: Vorteile, Anwendungsfälle und Geräte

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Niemand verbringt gerne stundenlang Zeit damit, auf einen Arzttermin zu warten, in alten Zeitschriften zu blättern oder gedankenlos auf seinem Handy herumzutippen. Doch was wäre, wenn sich diese unangenehme Erfahrung ändern ließe? Das ist kein abwegiger Traum, sondern das Potenzial des IoT im Gesundheitswesen. Stellen Sie sich vor: Ihre Gesundheitswerte werden ständig von IoT-Geräten im Gesundheitswesen überwacht. Ihr Arzt kann Ihre Vitalwerte, Ihren Medikamentenkonsum und vieles mehr aus der Ferne überprüfen – keine Terminvereinbarungen mehr nur für einen kurzen Check-in.

Im Jahr 2023 etwa 74% der Ärzte in den USA nutzten IoT-Telemedizindienste. Das bedeutet, dass viele Menschen die Wartezeit im Wartezimmer überspringen! Gleichzeitig explodiert der globale IoT-Gesundheitsmarkt und wächst von etwa 45.97 Milliarden US-Dollar auf voraussichtlich 305.55 Milliarden US-Dollar (2023–2032). Es scheint, als ob das Gesundheitswesen endlich mit der Zeit geht und ein Upgrade längst überfällig ist!

Was ist das Internet of Healthcare Things (IoHT)?

Das Internet der Gesundheitsdinge (IoHT), auch Internet der medizinischen Dinge (IoMT) genannt, ist im Wesentlichen ein Netzwerk vernetzter medizinischer Geräte und Anwendungen. Es erfasst Daten in Echtzeit über IT-Systeme des Gesundheitswesens. Im Mittelpunkt stehen medizinische Geräte, die mit WLAN oder anderen drahtlosen Technologien ausgestattet sind und das Rückgrat des IoHT bilden. Diese Komponenten arbeiten zusammen, um wichtige Gesundheitsdaten zu erfassen und zu übertragen.

IoT (Internet of Things) bezeichnet die Einführung von IoT-Anwendungen, -Geräten, -Software und -Technologien im Gesundheitswesen. Es definiert außerdem das Protokoll, über das die medizinische Sensorsoftware, -anwendung oder -geräte die aufgezeichneten Patientendaten an das Cloud-Server-Netzwerk übermitteln.

Die Idee des IoT im Gesundheitswesen geht auf die frühen 2000er Jahre zurück, als elektronische Patientenakten (EMRs) und Telemedizin erstmals aufkamen. Während der COVID-19-Pandemie erlebte es einen echten Aufschwung und spielte eine entscheidende Rolle in der Gesundheitsüberwachung. Die kontinuierliche Weiterentwicklung des IoT verspricht, die Art und Weise der Gesundheitsversorgung und -verwaltung weiter zu verändern.

Wie funktioniert IoT im Gesundheitswesen?

IoT-Medizingeräte arbeiten in einer IoT-Umgebung zusammen, um Patientendaten zu erfassen, Daten untereinander zu kommunizieren, zu analysieren und Ergebnisse zu liefern. Die Architektur eines HIoT-Netzwerks besteht aus seiner Topologie, d. h. der optimalen Anordnung und Verbindung seiner Komponenten in einer Gesundheitsumgebung.

  • Das medizinische Sensorgerät – das chirurgisch implantiert, als intelligente Pille geschluckt oder an einem Körperteil getragen wird oder über Anwendungen oder andere IoT-Gesundheitssoftware verfügt – erfasst und zeichnet physiologische Daten auf, wie etwa Herzfrequenz, Körpertemperatur, Elektrokardiogramm, EKG usw.
  • Die Daten werden auf ein Cloud-Serversystem hochgeladen, das einem Arzt oder anderem medizinischen Personal, das die Daten zu Diagnose- oder anderen Zwecken analysieren muss, einfachen Zugriff ermöglicht.
  • Die IoT-Kommunikation zwischen dem medizinischen Personal als Anwender, dem Modul und dem Sensorgerät am Patienten ist gesichert und die Übertragung bleibt stets erhalten.
  • Der medizinische Sachbearbeiter, in der Regel ein Arzt, greift als Benutzer über ein Dashboard auf die IoT-Kommunikation zu. Dort hat er die Berechtigung, Daten zu senden und zu empfangen, und zwar in der Kommunikation zwischen Patient, Cloud und anderen angeschlossenen medizinischen Geräten. Dies dient der medizinischen Versorgung. Zu den weiteren Benutzern können auch Versicherungsträger und Eltern/Erziehungsberechtigte gehören.

Vorteile des Einsatzes von IoT im Gesundheitswesen

Das IoHT beschreibt das vernetzte Ökosystem medizinischer Geräte und Anwendungen, die Gesundheitsdaten erfassen und austauschen. Durch den Einsatz der IoHT-Technologie können Gesundheitsdienstleister zahlreiche Vorteile erzielen, darunter:

  • EchtzeitüberwachungIoT-Geräte unterstützen Gesundheitsdienstleister dabei, Patienten in Echtzeit zu überwachen und bei Auffälligkeiten sofort benachrichtigt zu werden. Sie unterstützen Ärzte und Pflegekräfte dabei, schnell auf Patientenbedürfnisse zu reagieren und so die Behandlungsergebnisse zu verbessern.
  • Bessere Patientenversorgung: Bei Patienten mit chronischen Erkrankungen ermöglicht IoT-Technologie wie Wearables die kontinuierliche Überwachung von Vitalfunktionen wie Herzfrequenz und Blutzuckerspiegel. Die Daten liefern Ärzten bessere Informationen über ihre Patienten und können zu einer individuelleren Behandlung führen.
  • Effizientes RessourcenmanagementIoT hilft Krankenhäusern, medizinische Geräte, Medikamente und sogar Personal in Echtzeit zu verfolgen. Dies minimiert hohe Verluste durch verlegte Geräte, gewährleistet die frühzeitige Erkennung von Wartungsproblemen, optimiert den Anlagenbetrieb und verhindert Abfall.
  • Schnellere Notfallreaktion: In Notfallsituationen können IoT-Geräte Patientendaten direkt an medizinische Teams übermitteln und ihnen so eine frühzeitige Vorbereitung ermöglichen. Die Standortverfolgung in Krankenhäusern sorgt zudem für schnellere Reaktionszeiten, was in der Intensivpflege entscheidend sein kann.
  • Reduzierte menschliche FehlerGesundheitsdienstleister verlassen sich auf die Genauigkeit und Echtzeitdaten der IoT-Technologie. Dadurch erhält der Patient eine genauere Diagnose und kann bessere Entscheidungen treffen, was das Fehlerrisiko verringert.
  • KostenreduzierungIoT unterstützt Telemedizin und Patientenfernüberwachung, indem es die Anzahl persönlicher Besuche reduziert und so Zeit und Geld spart. Echtzeitdaten können Krankenhäusern zudem helfen, Gemeinkosten zu senken und Abläufe zu optimieren.

Die 7 wichtigsten Anwendungsfälle des IoT im Gesundheitswesen

Das IoT-intelligente Gesundheitsversorgung hat im Gesundheitswesen große Fortschritte erzielt. Mit Anwendungen von der Patientenüberwachung bis zur virtuellen Assistenz ist das IoT im Gesundheitswesen enorm und vielfältig. Hier stellen wir sieben gängige Anwendungsfälle von IoT im Gesundheitswesen vor.

Personalschutz

Zu den wohl beliebtesten Anwendungsfällen im Bereich Smart Healthcare zählen Mitarbeiterschutzsysteme, die verschiedene intelligente Sicherheitsgeräte kombinieren. Sie erfassen umfassende Daten über das Wohlbefinden der Mitarbeiter und die Risiken am Arbeitsplatz und übermitteln diese an die Cloud. Die gewonnenen Messwerte können genutzt werden, um die Sicherheitsbedingungen zu bewerten, die richtigen Schutzmaßnahmen auszuwählen und notwendige Maßnahmen zur Verbesserung der Mitarbeitersicherheit (Sicherheitsmanagement) zu ergreifen.

Einige Beispiele für solche IoT-Geräte im Gesundheitswesen sind unsere H3 Pro Button und LW006 LoRaWAN Smart Badge.

Patientensichtbarkeit und -versorgung

Eine weitere Art von IoT-Geräten im Gesundheitswesen und ein Element der Patientenüberwachung sind Patientenüberwachungsgeräte. Genau wie Mitarbeiterausweise werden sie am Handgelenk oder am Hals der Patienten getragen, um patientenspezifische Daten zu erfassen – von Vitalzeichen und Bewegungsmustern bis hin zu physiologischen Indikatoren und dem allgemeinen Zustand des Patienten.

Durch das Tragen unserer Badges oder Armband-Beacons kann das zuständige Personal rechtzeitig zur Notfallhilfe eingesetzt werden und die Position der Patienten schnell lokalisieren. MOKOs W7 Medizinisches Armband und W3 Pro Smart-Armband können als gute Beispiele dienen.

Verwaltung medizinischer Geräte

Ähnlich wie bei der Patientenüberwachung gibt es IoT-Asset-Tags, die an medizinischen Geräten angebracht werden können, um deren Standort und Belegungsstatus zu verfolgen. Krankenhäuser können hochwertige oder standortkritische Geräte wie Rollstühle, Infusionsstationen, Smart Beds und Defibrillatoren mit Bluetooth-Tags ausstatten. Solche Asset-Tags verhindern Fehlplatzierungen und sparen unnötige Suchzeit. So können sie auch ungenutzte Geräte identifizieren, um Ressourcen neu zuzuweisen und auf andere Bereiche zu verteilen.

Zum Beispiel mit MOKOs M1P LED Tag und UT1 Papier-Anlagenetikett zu Rollstühlen oder Medikamentenbeständen. Sie helfen dabei, Standortinformationen zu den einzelnen Vermögenswerten zu erhalten.

Arzneimittelmanagement und Compliance

Der Einsatz von IoT-Geräten konzentriert sich hauptsächlich auf die temperaturempfindliche Medikamentenüberwachung, die Überwachung des Öffnens und Schließens von Medikamentenschränken sowie auf das Senden von Benachrichtigungen zur Medikamenteneinnahme. Gesundheitsdienstleister können Daten zur temperaturempfindlichen Medikamentenlagerung erfassen und den Zugriff auf Medikamentenschränke überwachen. Diese Daten ermöglichen es medizinischem Fachpersonal, die Medikamentenintegrität und die Compliance der Patienten sicherzustellen.

Zum Beispiel MOKO's H4 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor und S03D Türsensor dienen der Überwachung der Lagertemperatur von Medikamenten und der Nachverfolgung des Zugriffs auf Medikamentenkühlschränke. Dadurch können Gesundheitsdienstleister die temperaturempfindliche Lagerung von Medikamenten verfolgen und Daten zum Zugriff auf Medikamentenschränke erfassen.

Notfallreaktion in Echtzeit

Sofortige Hilfe kann manchmal Leben retten. Durch Drücken des Panikknopfs kann rechtzeitig medizinische Hilfe geleistet werden. Intelligente Notfallsysteme ermöglichen eine schnellere und effizientere Reaktion. Diese Notfallwarngeräte werden von Personen getragen, die einem Unfallrisiko ausgesetzt sind, aber keine ständige Betreuung benötigen – beispielsweise ältere Menschen mit Sturzgefahr, Schwangere oder Menschen mit Schwindelgefühlen.

Über die reine Überwachung hinaus können diese Systeme eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen: Sie werden zur Patientenverfolgung, Notfallversorgung, Zuweisung medizinischer Ressourcen, Echtzeitkommunikation usw. eingesetzt.

Im Notfall genügt ein einfacher Druck auf MOKO'S B3 Notruftaste sendet sofort einen Hilfealarm.

Indoor-Positionierung und Navigation

Technologische Innovationen versprechen auch im Bereich der Indoor-Positionierung im Gesundheitswesen eine vielversprechende Zukunft. Einige Krankenhäuser haben bereits Indoor-Navigationssysteme eingeführt. Solche Systeme sind autonom und senken die Navigations- und Koordinationskosten des Krankenhauspersonals.

Bluetooth-basierte iBeacons sind das Herzstück dieser Systeme und bieten detaillierte Wegbeschreibungen in Echtzeit sowie kontextbezogene Benachrichtigungen basierend auf dem Standort einer Person.

Darüber hinaus werden im Rahmen der intelligenten Gesundheitsversorgung auch Ortungssysteme zur Patientenverfolgung, Geräteortung und Notfallversorgung eingesetzt.

Umweltüberwachung und -kontrolle

Gesundheitseinrichtungen steuern die Krankenhausumgebung üblicherweise manuell. Der Einsatz von IoT-Sensoren ermöglicht präzise Echtzeitdaten zu Umgebungsparametern wie Luftqualität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Infektionskontrolle.

Überwachungssysteme können nicht nur Umweltdaten erfassen, sondern auch die Bedingungen automatisch anpassen, um bestimmte Sicherheits- und Gesundheitsstandards einzuhalten.

Arten von IoT-Medizingeräten

Das Internet der medizinischen Dinge umfasst eine breite Palette vernetzter Geräte und Technologien, die die Gesundheitsversorgung und -verwaltung erleichtern. IoMT-Lösungen lassen sich anhand ihres Anwendungszwecks und ihrer Einsatzumgebung kategorisieren:

In-Home-IoMT – Geräte, die in oder in der häuslichen Umgebung eines Patienten verwendet werden.

– Persönliche Notfallreaktionssysteme (PERS) wie Panikknöpfe, Notrufknöpfe
– Geräte zur Patientenfernüberwachung (RPM) wie Blutdruckmessgeräte, Pulsoximeter, Blutzuckermessgeräte
– Virtuelle Telemedizin-Besuche

Tragbares IoMT – Auch als On-Body-IoMT bekannt. Diese vernetzten Geräte werden am Körper getragen.

– Tragbare Verbrauchergeräte wie Smartwatches, Fitness-Tracker, EKG-Monitore
– Medizinische Wearables wie Glukosemonitore, Pulsoximeter, intelligente Inhalatoren 
– Implantierbare Geräte wie Herzschrittmacher, Insulinpumpen, Neurostimulatoren
– Verschluckbare Sensoren

Öffentliches/gemeinschaftliches IoMT – Überall in einer Region verteilte Geräte, um den Zugang zur Gesundheitsversorgung zu verbessern.

– Informationen zur Notfallreaktion
– Point-of-Care-Kioske
– Mobilitätsservices für Patientenfahrzeuge
– Luftqualitätssensoren
– Desinfektionsroboter

IoMT im Krankenhaus – Konnektivität innerhalb von Krankenhäusern für erweiterte Patientenversorgung und Operationen.

– Intelligente Krankenhausbetten
– Patientenflussmanagement
– Asset-Tracker mit Bluetooth- oder RFID-Tags
– Mobile medizinische Kameras
– Umwelt- und Energiemonitoring
– Überwachung der Händehygiene
– Abfallmanagementsysteme

Ob zu Hause, am Körper getragen, in der Öffentlichkeit oder im Klinikbereich: IoMT-Geräte ermöglichen die allgegenwärtige Erfassung und Echtzeitüberwachung von Gesundheitsdaten und verbessern so die Modelle der Gesundheitsversorgung.

Herausforderungen bei der Integration des IoT im Gesundheitswesen

Trotz der umfangreichen Vorteile des IoT im Gesundheitswesen müssen für eine erfolgreiche Implementierung mehrere Herausforderungen bewältigt werden:

  • Hohe Kosten für die Wartung von HIoT-Technologien
    Intelligente Geräte, Software und Kommunikationsprotokolle im Internet der Dinge im Gesundheitswesen müssen regelmäßig aktualisiert werden. Daher häufen sich die laufenden Kosten für Wartung und Service und sind nicht billig.
  • Datenüberlastung und -ungenauigkeit
    Die von IoT-Geräten erfassten Daten sind so umfangreich, dass Ärzte nur schwer aussagekräftige Erkenntnisse gewinnen können, was zu Sicherheitsproblemen für Patienten führen kann. Darüber hinaus ist die Gewährleistung von Datengenauigkeit und -zuverlässigkeit entscheidend für eine effektive Entscheidungsfindung.
  • Mehrere Geräte und Protokollintegration
    Die Integration mehrerer Geräte könnte die Implementierung des IoT im Gesundheitswesen behindern. Der Grund dafür ist, dass sich die Gerätehersteller noch nicht auf Kommunikationsprotokolle und -standards geeinigt haben, was die Datenintegration komplex und herausfordernd macht.
  • Einhaltung von Vorschriften
    Die Gesundheitsbranche ist stark reguliert und unterliegt ständigen Änderungen, um mit den IoT-Innovationen Schritt zu halten. IoT-Lösungen müssen diese Vorschriften, wie beispielsweise Datenschutzgesetze und Standards für Medizinprodukte, strikt einhalten.
  • Datenschutz- und Sicherheitsbedenken
    IoT-Geräte im Gesundheitswesen erfassen große Mengen sensibler Patientendaten und geben Anlass zu kritischen Datenschutz- und Sicherheitsbedenken. Der Schutz dieser Informationen und ihre sichere Übertragung sind von größter Bedeutung.

Fazit

Die IoT-Technologie wird das Gesundheitswesen in Richtung Healthcare 4.0 und intelligenter Krankenhäuser vorantreiben, da sie sich ständig weiterentwickelt. Automatisierte und digitalisierte medizinische Einrichtungen sind das, was dahinter steckt. Damit wird alles rationalisiert und digitalisiert – von der Krankheitsdiagnose bis zur Patientenüberwachung.  

Das Positive daran ist, dass die Einführung neuer Technologien wie Bluetooth und WLAN die Einsatzmöglichkeiten für IoT-Geräte erweitert. Hersteller müssen jedoch an der Standardisierung der Branche arbeiten. Interoperable Geräte werden die breite Verbreitung von IoT-Geräten vorantreiben. In Kombination mit starken Sicherheitsarchitekturen sind dem Potenzial dieser Technologie keine Grenzen gesetzt.

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