Gehirnchip und andere Wunder: Medizintechnische Innovationen bringen das Gesundheitswesen voran

2 November 2022

Technologische Fortschritte und ihre Integration in das Gesundheitswesen waren eine große treibende Kraft für eine patientenorientiertere Gesundheitsversorgung, sagt Dr. Metin Akay, der bei der Gründung der Ausbildung Gesundheitsingenieure maßgeblich mitgestaltet hat. Wir haben mit einem der Hauptreferenten der ersten Internationale Innovationskonferenz für Gesundheitstechnik in Pécs über spannende Entwicklungen wie Gehirnchips zur Behandlung von Hirntumoren und ein nicht-invasives Gerät zur Diagnose von Verstopfungen der Koronararterien gesprochen.

 

Verfasst von Miklós Stemmler

 

Dr. Metin Akay ist eine der bedeutendsten Persönlichkeiten auf dem sich schnell entwickelnden Gebiet der Gesundheitstechnik. Der türkische Forscher-Entwickler hat in den achtziger Jahren begonnen, sich mit dem damals noch jungen Fachgebiet zu beschäftigen; er ist Autor mehrerer Bücher und gründete das Institut für Medizintechnik an der Universität Houston. Er ist außerdem Vorsitzender des Instituts für Elektro- und Elektronikingenieure Ingenieurwesens in der Medizin- und Biologiegesellschaft (IEEE EMBS), der weltweiten Organisation, die Gesundheitsingenieure verbindet.

„Technologische und mechanische Entwicklungen haben in den letzten Jahrzehnten sicherlich zur Verbesserung im Gesundheitswesen geführt, und ich hoffe, dass sie auch eine wichtige Rolle bei der Senkung der Behandlungskosten spielen werden. In der letzten Zeit spielt das Unternehmens-Bereich zunehmend eine größere Rolle in dem Bildungswesen und auch der Gesichtspunkt, dass es wirtschaftliche Entwicklung und neue Arbeitsplätze bringen kann“, fasste der Professor die wachsende Rolle der technologischen Innovation im Gesundheitswesen zusammen. Er glaubt auch, dass diese Entwicklungen auch dazu beigetragen haben, die Gesundheitsversorgung patientenzentrierter zu gestalten. „Die Entwicklungen der vergangenen Jahre haben unglaubliche Chancen geschaffen. Der Patient ist in der Lage, wichtige Gesundheitsdaten selbst zu verwalten, und mit tragbaren und billigeren Geräten können viele teure und aufdringliche Krankenhausuntersuchungen geändert werden.“

Metin Akay warnt davor, dass für die erfolgreiche Integration der Entwicklung der Technologie und insbesondere der IT in den letzten zwei Jahrzehnten in das Gesundheitswesen die einheitliche Umsetzung mehrerer Sichtweisen erforderlich wäre. „Innovationen im Gesundheitswesen müssen praktisch, kosteneffizient, skalierbar und vor allem leicht verfügbar sein, damit sie zu effizienten Geräten werden.“ Die größte Chance – und gleichzeitig Herausforderung – für Gesundheitsingenieure ist die beispiellose Datenmenge, dank der Entwicklung der IT. Dies kann personalisierten Behandlungen einen enormen Schub geben, aber die Handhabung, sichere Speicherung und Übertragung von Daten erfordern neue Lösungen.

Laut dem Professor, der maßgeblich an der Etablierung des Studiengangs moderne Medizintechnische Ausbildung beteiligt war, hat sich auch das Fachgebiet selbst stark gewandelt. Während zu Beginn seiner Praxis fast nur naturwissenschaftliches und mechanisches Wissen vorhanden war, wird dieses zurzeit nun durch wirtschaftliches und unternehmerisches Wissen ergänzt, das für die erfolgreiche Innovationen benötigt wird. Die Beziehung zwischen Gesundheitsingenieuren und Ärzten hat sich geändert, und jetzt gibt es viel mehr Partnerschaften, um Herausforderungen im Gesundheitswesen zu lösen.

Metin Akay und seine Kollegen arbeiten schon jetzt an mehreren wichtigen Entwicklungen. Die Präventionsmedizin zielt auf eine personalisierte Behandlung von Patienten ab, ein Beispiel dafür ist der „Gehirnchip“, der verspricht die Behandlung des Glioblastoms, eines hochaggressiven und gefährlichsten Hirntumors, zu revolutionieren. „Das größte Problem bei Glioblastomen ist der schnelle Krankheitsverlauf, der es nicht erlaubt, zu testen, auf welche Chemotherapie ein Patient am besten anspricht. Um dieses Problem zu lösen, haben wir den Gehirnchip entwickelt: Wir legen eine Gewebeprobe des Patienten hinein und setzen die Tumorzellen über die Mikroventile des Chips verschiedenen Substanzen und deren Kombinationen aus. Diese Methode kann die Zeit für die Suche nach der idealen Behandlung erheblich verkürzen, und durch das Einbringen der Proben in Tiere können wir die Wirksamkeit der Behandlung auch in vivo nachweisen“, erklärt der Abteilungsleiter der Universität Houston.

Ein weiteres ihrer Forschungsprojekte ist das perfekte Beispiel dafür, wie intelligente, innovative Lösungen das Gesundheitswesen einfacher und kostengünstiger machen können. Stenosen und Verschlüsse der Koronararterien und die dadurch verursachten Herzkrankheiten sind weltweit die häufigsten Todesursachen. Die Diagnose einer Stenose und ihres Ausmaßes ist traditionell schwierig und erfordert lange Untersuchungen, aber der Professor und seine Kollegen haben ein Gerät entwickelt, das nur auf der Brust des Patienten platziert werden muss. Das Gerät funktioniert nach dem Prinzip, dass sich bei einer Stenose die Akustik des Herzschlags verändert, da das Blut in durch Ablagerungen verengten Venen anders fließt. Die Einfachheit und einfache Handhabung des Geräts macht es auch für das Screening-Tests verwendbar.

Metin Akay sieht die nächste große Herausforderung darin, die Kosten im immer teurer werdenden Gesundheitswesen zu reduzieren. „Uns stehen viele Daten und Ausrüstung zur Verfügung, und der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, wie man sie am kostengünstigsten macht und wie man die Behandlungskosten durch ihre Verwendung senkt. Dies könnte ein klassischer Fall von zwei Fliegen mit einer Klappe sein, wenn wir es richtig machen: Durch die Nutzung der verfügbaren Daten und Geräte erhöhen wir die Qualität der Versorgung und senken ihre Kosten.“

Metin Akay und das von ihm geleitete IEEE EMBS übernahmen eine führende Rolle bei der Organisation der ersten Innovationskonferenz für Gesundheitsingenieure in Pécs, und der Professor glaubt, dass die Einzigartigkeit der Veranstaltung durch die Vielfalt des Publikums geschaffen wurde. „Viele Medizinstudenten und Ärzte nahmen an den Präsentationen teil, und es war mir eine Ehre, den Dekan der Medizinischen Fakultät Pécs im Publikum meines Vortrags zu haben. Das war anders als bei den üblichen Konferenzen, wo es nur Ingenieure und IT-Experten gaben. Auch die Industrie war vertreten, viele Firmen präsentierten sich. Das Treffen von Fachexperten, Klinikern und der Gesundheitsbranche war etwas ganz Besonderes. Ich glaube, dass dies die Richtung ist, in die wir weitergehen müssen, und ich werde alles tun, um sicherzustellen, dass dieser Konferenz weitere folgen werden, bei denen die Referenten in größerer Zahl klinische und industrielle Führungskräfte umfassen werden.“

Tradition schaffen mit einer Konferenz von Weltklasse-Moderatoren

Dr. Péter Maróti, professioneller Leiter des 3D-Druck- und Visualisierungszentrums der Universität Pécs, ist der Ansicht, dass die erste Internationale Innovationskonferenz für Gesundheitsingenieure eine logische Fortsetzung der vorherigen 3D-Konferenzen in Pécs war, die auch renommierte Referenten an Bord hatten. „Das Projekt des 3D Zentrums ist aus einer universitären Initiative entstanden und hat in den letzten Jahren zunehmend medizintechnische Bereiche in den Fokus gerückt. Daher erschien es logisch, eine Veranstaltung zu diesem Thema zu organisieren, und es war natürlich wichtig, dass der Studiengang Gesundheitsingenieure in der Zwischenzeit gestartet wurde, und diese Veranstaltung war eine großartige Gelegenheit für Studenten – und für uns –, Forscher und Entwickler von Weltrang zu treffen.“ – sagte Péter Maróti.

Die von Metin Akay hervorgehobene Vielfalt ist kein Zufall. „Für uns war es wichtig, beide Seiten des medizintechnischen Querschnittsfeldes vertreten zu haben, denn eine kontinuierliche Zusammenarbeit ist der Schlüssel für eine erfolgreiche Arbeit. Darüber hinaus hat dies in Pécs eine große Tradition, da das Klinikum mehrere erfolgreiche medizintechnische Kooperationen beherbergt und es jetzt eine Plattform gibt, die auch eine erfolgreiche Zusammenarbeit gewährleistet“, fügte Dr. Luca Tóth, der Hauptorganisatorin der Veranstaltung.

Aufgrund des Feedbacks war die Konferenz definitiv ein Erfolg, und die Organisatoren planen bereits die Fortsetzung. Sie glauben, dass sie am meisten tun müssen, um die Sichtbarkeit zu erhöhen und die Zahl der Teilnehmer zu erhöhen. „In diesem Jahr waren ungarische Partneruniversitäten anwesend, und wir würden gerne Teilnehmer aus noch mehr Orten haben. Wir denken auch, dass es sehr wichtig ist, Studenten einzubeziehen, wir würden gerne auch Programme für sie organisieren. Wir möchten die Zahl der anwesenden Unternehmen erweitern und hoffen, dass in den nächsten Jahren weitere Spin-off-Unternehmen von unserer Universität ausgehen. Alles in allem war die gesamte Konferenz eine riesige Erfahrung für uns, da es Experten und Forscher aus Zürich, Houston und anderen Teilen der Welt gab, die wir sonst nicht treffen und von denen wir nicht die Chance gehabt hätten, ihnenzu treffen und von ihnen zu lernen“, fügte Luca Tóth hinzu.

Foto:

Lajos Kalmar