Die Zukunft der medizinischen Information

Telematik-Infrastruktur: Grüße von der Titanic

Rechtzeitig zum Jahreswechsel 2019/2020 hatte die Telematik-Infrastruktur (TI) es mal wieder in die Schlagzeilen geschafft. Sicherheitsexperten des Chaos Computer Clubs (CCC) hatten elektronische Arztausweise, Praxis-Ausweise, Gesundheitskarten und Konnektoren über Dritte bestellt und an eine Wunschadresse liefern lassen. Die KBV hielt das für halb so schlimm, die gematik kritisierte die aufgedeckten Schwachstellen immerhin als nicht hinnehmbar und stoppte die Ausgabe fürs Erste.

Die Zeitschrift ct hat in der aktuellen Ausgabe jetzt allerdings eine Sicherheitsanalyse veröffentlicht, die nahe legt, dass es um die technische Seite nicht besser bestellt ist. Dazu hat man sich die in Praxen am weitesten verbreiteten Konnektoren von T-Systems und CGM vorgenommen. Sie verbinden Arztpraxen per VPN mit der Telematik-Infrastruktur. Der ct-Beitrag listet reihenweise Probleme: Zertifikatsfehler beim „Medical Access Port“ von T-Systems, überflüssige sicherheitsrelevante Open-Source-Komponenten, Updates aus ungesicherten Quellen … Die aktuelle Firmware-Version 1.5.3 von T-Systems hat diesem Beitrag zufolge 291 Hinweise auf klärungsbedürftige Verwundbarkeiten: 7 kritische, 117 hochbrisante und 167 mittelschwere. Konkurrent CGM listet die verwendeten Open-Source-Komponenten erst gar nicht, sodass man für die KoCoBox womöglich „vom schlimmsten Fall“ ausgehen muss.

Auch das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) ist davon überzeugt, dass Praxen die Kompromittierung eines ihrer IT-Systeme im LAN nicht sicher verhindern können. Dabei ist ein unkompromittiertes Praxis-LAN für die Sicherheit der TI die unabdingbare Voraussetzung. Und eine einzige kompromittierte Praxis stellt die Sicherheit vieler elektronischer Patientenakten (ePA) infrage. Durch Fehler lassen sich womöglich nicht nur Gesundheitsdaten abgreifen und manipulieren, sondern auch in der ePA abgelegte Dokumente mit Viren und Trojanern verseuchen. Ein Horror-Szenario.

Die ct-Redaktion zieht das Fazit: „Bei höchstem Sicherheitsniveau, das für Medizin-IT und Gesundheitsdaten gefordert wird, ist dies nicht akzeptabel: Die Konnektoren müsste man derweil abschalten.“ Und beendet den Beitrag mit einen Vergleich, der zu denken geben sollte: „Dass das Gesundheitsministerium … den Ausbau der TI trotz aller Bedenken vorantreibt, erinnert an den euphorischen Fortschrittsglauben im viktorianischen Zeitalter. Damals hielt man die Titanic für unsinkbar und steuerte mit ihr trotz aller Warnungen unter Volldampf voraus – in den nächsten Eisberg.“

Beitrag in ct 3/2020 vom 18. Januar 2020

Künstliche Intelligenz kann die Akute Myeloische Leukämie erkennen

Künstliche Intelligenz kann eine der häufigsten Formen von Blutkrebs – die Akute Myeloische Leukämie (AML) – mit hoher Zuverlässigkeit erkennen. Das haben Forschende des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankung (DZNE) und der Universität Bonn im Rahmen einer Machbarkeitsstudie nun nachgewiesen. Ihr Ansatz beruht auf der Analyse der Genaktivität von Zellen, die im Blut vorkommen. In der Praxis eingesetzt, könnte dieses Verfahren herkömmliche Diagnosemethoden unterstützen und den Therapiebeginn möglicherweise beschleunigen. Die Forschungsergebnisse sind im Fachjournal „iScience“ veröffentlicht.

Künstliche Intelligenz ist in der Medizin ein vieldiskutiertes Thema, insbesondere im Bereich der Diagnostik. „Wir wollten die Potentiale an einem konkreten Beispiel untersuchen“, erläutert Prof. Joachim Schultze, Forschungsgruppenleiter am DZNE und Leiter der Abteilung Genomik und Immunoregulation am LIMES-Institut der Universität Bonn.

Schultze und Kollegen ging es dabei um das „Transkriptom“: einer Art Fingerabdruck der Genaktivität. Denn in jeder Körperzelle sind je nach deren Zustand immer nur bestimmte Gene „eingeschaltet“, was sich im Profil der Genaktivität widerspiegelt. Genau solche Daten – sie stammten von Zellen aus Blutproben und umfassten tausende von Genen – wurden im Rahmen der aktuellen Studie untersucht.

In der aktuellen Studie stand die AML im Fokus. Ohne adäquate Behandlung führt diese Form der Leukämie innerhalb von Wochen zum Tode. Die AML geht einher mit der Vermehrung krankhaft veränderter Knochenmarkszellen, die letztlich ins Blut gelangen können. Dort treiben dann gesunde Zellen und Tumorzellen, deren Gene jeweils typische Aktivitätsmuster aufweisen. Alle diese Aktivitätsprofile gingen in die Analyse ein. Messdaten von mehr als 12.000 Blutproben – diese stammten aus 105 verschiedenen Studien – wurden dabei berücksichtigt: der bislang größte Datensatz für eine Metastudie über AML. Rund 4.100 dieser Blutproben kamen von Personen mit AML-Diagnose, die übrigen von Personen mit anderen Erkrankungen oder von Personen, die als gesund eingestuft worden waren.

Die Wissenschaftler fütterten ihre Algorithmen mit Teilen dieses Datensatzes. Zum Input gehörte, welche Proben von AML-Patienten stammten und welche nicht. „Die Algorithmen suchten dann im Transkriptom nach krankheitstypischen Mustern. Das ist ein Prozess der weitgehend automatisiert ablief. Man spricht von maschinellem Lernen“, sagt Schultze. Mit der so erworbenen Mustererkennung wurden dann weitere Daten von den Algorithmen analysiert und klassifiziert, also eingeteilt in Proben mit AML und ohne AML. „Uns war die Zuordnung, so wie sie in den Originaldaten verzeichnet war, natürlich bekannt, der Software jedoch nicht. Insofern konnten wir die Trefferquote überprüfen. Diese lag bei einigen Verfahren oberhalb von 99 Prozent.“

In der Praxis eingesetzt, könnte dieses Verfahren herkömmliche Diagnosemethoden unterstützen und helfen, Kosten zu sparen, meint der Bonner Wissenschaftler. „Prinzipiell könnte eine Blutprobe ausreichen, die der Hausarzt entnimmt und zur Analyse an ein Labor weiterleitet. Ich würde schätzen, dass die Kosten unterhalb von 50 Euro liegen.“

„Mit einem Bluttest, so wie er auf der Grundlage unserer Studie möglich scheint, wäre es denkbar, dass bereits der Hausarzt einen Verdacht auf AML abklärt. Und wenn sich dieser erhärtet, an einen Spezialisten überweist. Die Diagnose würde dann möglicherweise früher erfolgen als bisher und die Therapie könnte früher beginnen.“

 

Quelle: Gemeinsame Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen und der Universität Bonn, 20. Dezember 2019 (gekürzt)

Was werden uns die 2020er-Jahre bringen?

In wenigen Tagen sind die 2010er-Jahre Vergangenheit. Wir nehmen das zum Anlass, einen Blick in das kommende Jahrzehnt zu werfen. Welche Entwicklungen lassen sich heute schon absehen? Was ist mit großem Fragezeichen am Horizont zu vermuten? Und was könnte die Medizin wirklich revolutionieren? Schon für die 2000er- und die 2010er-Jahre hatte man den Durchbruch von digitalen Angeboten prophezeit und außer viel Hype ist wenig passiert. Das wird sich in den 2020ern grundlegend ändern. Folgende Entwicklungen halten wir für sehr wahrscheinlich:

Elektronische Patientenakte

Bei der elektronischen Patientenakte, dem Rückgrat der digitalen Medizin, hapert es noch. Ein Thema, das wir hier im Blog schon seit bald fünf Jahren begleiten. Zwar betont Gesundheitsminister Spahn bei jeder sich bietenden Gelegenheit, dass die elektronische Patientenakte im Januar 2021 an den Start gehen werde, aber zu erwarten ist da eher eine „Light“-Version. Ab 2022 soll die Akte auch „feingranulare Zugriffe“ ermöglichen. Bei allen Scharmützeln rund um Ausgestaltung und Datenschutz darf man davon ausgehen, dass das Projekt bis zum Ende des jetzt anbrechenden Jahrzehnts endlich abgeschlossen sein wird.

Sensoren und Apps

Bei der Erfassung medizinischer Daten tut sich eine Menge. Schon die Apple Watch ist mit Funktionen zur Erfassung von Körperfunktionen vollgestopft und jede neue Version kann mehr. Und schon nächstes Jahr sollen die ersten digitalen Gesundheitsanwendungen (DiGA) auf Rezept verordnet werden. Noch sind viele Fragen rund um Zulassung, Erstattung und Datenschutz offen. Bis zum Ende der 2020er-Jahre werden sie aber auch beantwortet und DiGAs ein ganz normaler Bestandteil der medizinischen Versorgung sein.

Deep Learning in der Diagnostik

Die rasante Entwicklung der Künstlichen Intelligenz (KI) mit neuronalen Netzen macht es wahrscheinlich, dass die Beurteilung von Bildern aller Art (Röntgenbilder, MRT, aber auch Hautaufnahmen) schon bald ohne menschliches Zutun möglich sein wird – zumindest in der Routine. Systeme für die Radiologie und die Dermatologie sind bereits in der Erprobung. Die Kombination von molekularer Analyse (Next Generation Sequencing, Expressionsprofile) und Big Data wird zu neuen diagnostischen Möglichkeiten führen, die in einer Individualisierung der Therapie münden. Heute sehen wir die ersten Auswirkungen bereits in der Onkologie und der Hämatologie. Diese Entwicklung steht erst am Anfang.

Gaming und virtuelle Realität in der Fortbildung

Die Einbindung spielerischer Elemente in die medizinische Fortbildung hat lange sofortige Abwehrreflexe hervorgerufen. Unseriös, nicht ernsthaft genug, gehört nicht in die Medizinerausbildung. Aber: es gibt diesen Trend der „Gamification“ in vielen Bereichen; das bekannteste Beispiel ist die Pilotenausbildung im Flugsimulator. Warum sollte Gaming in der Arztaus- und -fortbildung also fehl am Platz sein? Chirurgische Behandlungen können über die Teilnahme an einer Trainings-OP in der virtuellen Realität (VR) erlernt werden, die Ausbilder können kontinuierlich beobachten und Feedback geben. Auch die Gesprächsführung im Arzt-Patienten-Gespräch lässt sich mit solchen Techniken hervorragend trainieren.

2030 – und dann?

Auch Ende er 2020er-Jahre wird die Entwicklung nicht am Ende sein. Doch was kommt dann? Wird in den 2030er-Jahren der Transhumanismus Einzug in die Medizin halten? Schon heute ermöglichen Cochlea-Implantate Tauben und Schwerhörigen ein weitgehend normales Hören, aber können Hörsysteme dann auch simultan übersetzen? Wird es Hirn-Internet-Schnittstellen geben, die menschliches Bewusstsein auf ein anderes Medium übertragen und eine „Sicherheitskopie“ des Gehirns anlegen? Werden Organe aus dem 3D-Drucker die Engpässe bei der Transplantation beseitigen? Werden wir unsere Lebensspanne durch Telomer-Modifikation deutlich verlängern können?

Bis es soweit ist, sind nicht nur viele technische, sondern auch ethische Fragen zu beantworten. Und zwar schon bald. Sicher ist: Es wird nicht langweilig in den 2020er-Jahren. Wir wünschen Ihnen einen guten Start und informieren Sie ab dem 13. Januar 2020 wieder über spannende Entwicklungen in der Medizin.

Ihr medicallearning.de-Team

 

 

Klimawandel

Kein anderes Thema hat die Nachrichten der letzten Monate so beherrscht wie der Klimawandel. Aktuell findet die UN-Klimakonferenz in Madrid statt, vor einigen Tagen kam ein interner Bericht des Umweltbundesamtes ans Licht, der drastische Maßnahmen beinhaltete. Umgehend eifrig von Kommentatoren und Foristen diskutiert, sahen wir zwei schwer vereinbare Positionen. Für die einen handelt sich bei diesen Vorschlägen um einen zumutbaren Verzicht – für die anderen um eine unzumutbare Einschränkung.

Welche Folgen zeigte der Klimawandel im Jahre 2019 eigentlich in den medizinischen Disziplinen?

Erste Professur für Klimawandel und Gesundheit. Die Medizinerin und Epidemiologin Prof. Dr. Dr. Sabine Gabrysch hat diese neue Position bekommen, die die Charité – Universitätsmedizin Berlin gemeinsam mit dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) eingerichtet hat.

Der Klimawandel hat bereits jetzt ernsthafte Auswirkungen auf das menschliche Leben und die Gesundheit. Zunehmende Tage mit extremer Hitze. Gut nach zu vollziehen bei Temperaturen von über 40 Grad Celsius, dass Senioren, Kleinkinder sowie Patienten mit internistischen, neurologischen oder psychischen Vorerkrankungen besonders gefährdet sind. Zudem sehen Dermatologen einen Anstieg der Inzidenz des malignen Melanoms.

Das Auftreten von Infektionskrankheiten hängt nachweislich von klimatischen Bedingungen ab. Verändern sich diese, verändern sich ebenso die Verbreitungsgebiete. Prominent wird die eigentlich in den Tropen beheimatete Tigermücke aufgeführt, die auf ihrem Weg nach Mitteleuropa den Dengue-Flavivirus gleich mitbringt. Ebenfalls „profitieren“ Salmonellen, FSME, Borrelien oder auch Nicht-Cholera-Vibrionen, die jetzt häufiger in der Ostsee anzutreffen sind.

Allergene Pflanzen. Die Pollensaison verlängert sich, die Ausbreitung der hoch-allergenen Ambrosia (lt. Umweltbundesamt ein „Gefährliches Gewächs für Allergiker“) sollte bestmöglich eingedämmt werden.

Ausblick 2020. Der 123. Deutsche Ärztetag in Mainz bekommt ein prominentes Schwerpunktthema: Klimawandel und Gesundheit, denn „der Klimawandel (wird) als eine der zentralen Gesundheitsfragen des 21. Jahrhunderts anerkannt“.

Digitale Versorgung wird Gesetz

Am vergangenen Freitag hat auch der Bundesrat das Digitale-Versorgung-Gesetz durchgewunken. Nachdem der Bundestag schon Anfang November zugestimmt hatte, wird das Gesetz zum 1. Januar 2020 in Kraft treten. Ziel des Gesetzes ist es laut Bundesgesundheitsminister Spahn, den Zugang zu digitalen Innovationen in der Regelversorgung zu verbessern. Das Gesetz verpflichtet deshalb auch Apotheken und Krankenhäuser, sich an die Telematikinfrastruktur anzuschließen. Für Arztpraxen gilt diese Verpflichtung schon länger, hier werden jetzt die Daumenschrauben angezogen: Praxen ohne Anschluss müssen  ab dem 1. März 2020 mit einem Honorarabzug von 2,5 Prozent rechnen – bislang war es nur 1 Prozent.

Dafür dürfen sich Ärzte zukünftig über eine bessere Vergütung für Telekonsile freuen und – das finden vor allem die innovationsfreudigen Praxisinhaber gut: Sie dürfen über ihr Angebot von Videosprechstunden auf der Internetseite informieren. Man muss kein Prophet sein um zu prognostizieren, dass diese Art der Patientenbetreuung in den kommenden Jahren schnell an Bedeutung gewinnen wird.

Auch zwei kontrovers diskutierte Themen sind in dem Paket enthalten. So können Gesundheitsdaten pseudonymisiert zu Forschungszwecken an den Spitzenverband der Gesetzlichen Krankenversicherung übermittelt werden. Datenschützer halten das für einen Kardinalfehler, Versorgungsforscher für die einzige Möglichkeit, an valide Daten zu kommen. Wie so oft dürfte es auch hier darauf ankommen, wie – und vor allem wie sicher und anonym – die Übertragung dann tatsächlich funktioniert.

Den Digitalen Gesundheits-Apps (DiGAs) hatten wir erst vor 4 Wochen einen ausführlichen Beitrag gewidmet (Link). Jetzt ist es amtlich: Ab nächstem Jahr können Ärzte und Psychotherapeuten DiGAs zu Lasten der Kassen verordnen, wenn diese vom BfArM in das Verzeichnis für digitale Gesundheitsanwendungen nach § 139e aufgenommen wurden. Wir werden in diesem Forum sicher noch öfter über den Stand der Umsetzung berichten.