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IT for Health 01/2017

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PRODUKTE & TECHNIK

PRODUKTE & TECHNIK Inselspital Bern testet Hololens für Gehirnoperationen So sieht der Betrachter durch die Hololens die Projektion im Raum. cgr. Vor rund einem Jahr hat Microsoft seine Augmented-Reality-Brille Hololens an Entwickler ausgeliefert. Netcetera und das Inselspital Bern entwickelten nun einen medizinischen Prototyp, mit dem Gehirnoperationen unterstützt werden können, wie Netcetera mitteilt. Am Inselspital war Andreas Raabe an der Entwicklung beteiligt. Er ist Professor an der Universitätsklinik für Neurochi rurgie. Die Forscher bauten das Gehirn eines Patienten für die Brille dreidimensional nach. Dazu nutzten sie CT- und MRI-Scans. Das Gehirn wurde anschliessend virtuell zerlegt und die einzelnen Segmente eingefärbt. Diese Abbildungen können nun über die Brille in Originalgrösse in den Raum projiziert werden. Mit Gesten- und Sprachsteuerung kann der Betrachter Areale auswählen und Aktionen ausführen. Die Areale können etwa verschoben oder ein- und ausgeblendet werden. Zukünftig könnten Ärzte damit Operationen besser vorbereiten, hoffen die Forscher. Noch ist die Anwendung nicht im praktischen Einsatz. Netcetera arbeitet nach eigenen Angaben noch an weiteren medizinischen Anwendungen für die Hololens. LG steigt in den Gesundheitsmarkt ein Award für Schweizer E-Health-Start-up jor. LG bringt neue Geräte für das Gesundheitswesen auf den Markt, wie das Unternehmen in einer Mitteilung schreibt. Die neue Produktpalette besteht aus Monitoren für die medizinische Bildgebung sowie einem Röntgenaufnahmegerät. Die Produkte wurden an der RSNA 2016 vorgestellt, dem jährlichen Radiologie-Kongress in Chicago. «Mit dem Einstieg in den Markt für medizinische Bildgebung will LG sein B2B-Geschäft stärken», lässt sich Brian Kwon, Präsident und CEO von LG Home Entertainment, in der Mitteilung zitieren. Die medizinischen Displays tragen die Produktbezeichnungen «8MP Clinical Review Monitor» und «8MP Surgical Monitor». Der 8MP Clinical Review Monitor ist für den klinischen, der andere Monitor für den OP-Bereich bestimmt. Beide Displays haben eine Bildschirmdiagonale von 27 Zoll und beinhalten ein IPS-Panel. Zusätzlich präsentierte LG das neue Röntgenaufnahmegerät DXD. Das Gerät könne Aufnahmen mit einem Pixelabstandsbereich von 127 Mikrometern liefern. Artikel online: www.netzwoche.ch ▸ Webcode DPF8_16982 asc. Das Schweizer Start-up Ava hat an der CES 2017 in Las Vegas einen «Best of Baby Tech»-Award erhalten. Der Award zeichnet Produkte aus, die in den nächsten Jahren den grössten Einfluss auf Eltern haben werden, wie die Veranstalter schreiben. Das Unternehmen Ava bietet ein smartes Armband für Frauen zur Messung des Monatszyklus an. Es soll helfen, die fruchtbaren Tage der Frau zu bestimmen. «Frauen haben ein Recht auf genaue und zuverlässige Daten über ihre Fruchtbarkeit. Sie sollen verstehen können, wie sich der Zyklus auf ihr allgemeines Wohlbefinden auswirkt», heisst es auf der Website von Ava. Das Armband muss laut Website des Unternehmens nur während der Nacht getragen werden. Dabei zeichnet es verschiedene Daten auf, wie etwa Puls, Bewegung, Blutdurchfluss und Körpertemperatur. Am nächsten Morgen kann die Anwenderin das Armband mit ihrem Smartphone synchronisieren und die Daten abrufen. Das Universitätsspital Zürich testete das Produkt in einer Studie über ein Jahr lang, wie Ava mitteilt. Das Armband zeige mit einer Genauigkeit von 89 Prozent die 5,3 fruchtbaren Tage pro Zyklus an. Das Gerät ist für 249 Franken erhältlich. 22

Eine Uhr für das Herz Seit 2009 forscht ein achtköpfiges Team an einem ungewöhnlichen Herzschrittmacher. Adrian Zurbuchen ist der Kopf der Gruppe. Er erzählt, wie es zu diesem Projekt kam. Autorin: Melanie Sutter Herzschrittmacher werden heutzutage mit einer Batterie betrieben. So eine Batterie hält ungefähr zehn Jahre. Bevor die Batterie zuneige geht, muss ein Arzt den Schrittmacher entfernen und durch einen neuen ersetzen, wie Adrian Zurbuchen in einem Artikel der Fachzeitschrift «Heart Rhythm» schreibt. Diese Operation ist ein Routineeingriff. Trotzdem kann dabei viel schiefgehen. Die Wunde kann sich etwa entzünden und unkontrolliert bluten. Gemäss der Studie «The Followpace» von Erich O. Udo aus dem Jahr 2012 liegt das Komplikationsrisiko nach zwei Monaten bei rund 12 Prozent. Die Batterie hat einen weiteren Nachteil. Sie macht einen Grossteil des Gewichts und der Grösse des Herzschrittmachers aus. Den Herzschlag in elektrische Energie umwandeln Zurbuchen will das ändern. Seit 2009 tüftelt er an einem Herzschrittmacher, der ganz ohne Batterie auskommen soll. Die Idee dazu stammt von Rolf Vogel. Er unterstützte Zurbuchen, als dieser nach einem Thema für seine Masterarbeit an der Universität Bern suchte. Vogel leitet die Kardiologie des Bürgerspitals Solothurn. Aus der Masterarbeit wurde eine Doktorarbeit und aus dieser ein Forschungsprojekt, an dem ein achtköpfiges Team arbeitet. «Wir hatten über die Energiegewinnung im Körper Gedanken gemacht», sagt Vogel. «Bei der Literatursuche fanden wir eine Studie über ein Uhrwerk, das ausserhalb des Körpers auf der Brustoberfläche vor dem Herzen fixiert wurde.» Zurbuchen und Vogel wollten noch einen Schritt weiter gehen. Sie platzierten das Uhrwerk nicht am Oberkörper vor dem Herzen, sondern sie nähten es direkt auf ein Herz. Ein Schweineherz. Dieses ähnelt dem menschlichen Herzen. Der aktuelle Prototyp wiegt etwa 12 Gramm. Das Uhrwerk allein wiegt knapp 8 Gramm. Das Gehäuse hat einen Durchmesser von 2,7 Zentimetern und ist weniger als 1 Zentimeter tief. Ein herkömmlicher Herzschrittmacher wiegt etwa 25 Gramm und ist fast doppelt so gross wie der uhrwerkbetriebene. Zurbuchen und sein Team verwendeten dazu ein Uhrwerk der Schweizer ETA Manufaktur in Grenchen. Die Forscher entfernten das Zifferblatt und entwickelten eine neue Schwungmasse. Der Mechanismus zur Energiegewinnung besteht aus drei Komponenten: Schwungmasse, Feder, Generator. Die Schwungmasse wird durch den Herzschlag in stetige Bewegung versetzt. Sie schwingt einem Pendel ähnlich hin und her. Durch diese Bewegung spannt sich die Feder im Uhrwerk. Hat die Feder ihre maximale Spannung erreicht, entlädt sie sich und treibt den Generator an. Dieser versetzt dem Herzen mittels der entstandenen elektrischen Energie einen Schlag. Der Energiegewinnungsmechanismus und die Schrittmacherelektronik sind in demselben Gehäuse untergebracht. Die Forscher druckten dieses mit einem 3-D-Drucker aus. Versuche an Menschen noch nicht vorgesehen «Trotz unseres bisherigen Fortschritts werden noch einige Optimierungsschritte nötig sein, um die Marktreife zu erreichen», sagt Zurbuchen. «Aus technischer Perspektive und unter optimalen Bedingungen sind sechs Jahre aber durchaus erdenklich.» Versuche an Menschen seien für die nächsten Jahre nicht vorgesehen, sagt Zurbuchen. Klinische Versuche kämen meist mit der Marktreife eines Produkts. Denn die Sicherheit des Patienten hat höchste Priorität. Das Risiko eines Ausfalls des Schrittmachers wollen die Forscher auf das Minimum reduzieren. Sollte der Schrittmacher dennoch ausfallen, benötigt er ein Notfallsystem. Dieses lässt ihn aktuell 20 bis 60 Sekunden weiterlaufen, falls das Uhrwerk aussetzt. «Es ist jedem klar, dass 20 bis 60 Sekunden nicht ausreichen, um einen Arzt aufzusuchen», sagt Zurbuchen. Das Notfallsystem des marktreifen Schrittmachers müsse Wochen überbrücken können. PRODUKTE & TECHNIK Der Herzschrittmacher wird durch die Schwungmasse eines Uhrwerks angetrieben. Das Konzept ist realisierbar Mit ihren Studien zeigten die Forscher, dass sie genügend Energie aus den Herzschlägen sammeln können, um einen Schrittmacher zu betreiben. «Unser Ziel ist es aber nicht, möglichst viel Energie zu gewinnen, sondern nur so viel wie nötig», sagt Zurbuchen. Die Forscher testen nun verschiedene Möglichkeiten, um den Herzschrittmacher zu optimieren. Sie wollen ihn verkleinern und in Langzeitstudien aufzeigen, dass er dauerhaft ein schwaches Herz unterstützen kann. Artikel online: www.netzwoche.ch ▸ Webcode DPF8_27348 23

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