Wer sind wir

von oben links: Kevin, Jan Lennart, Olga, Hendrik, Ann Kristin

von unten links: Fabian, Herr Röhrig, Chris, Markus

Unsere Gruppe

Unsere Gruppe IuG-MIT entstand im Zusammenhang eines von uns besuchten Moduls Informatik und Gesellschaft der Carl von Ossietzky Universität in Oldenburg. Wir belegten das Modul Informatik und Gesellschaft aufgrund unseres Interesses an der Entwicklung der IT innerhalb der Gesellschaft. Insbesondere zu erfahren, welche Auswirkungen die IT in der Gesellschaft mit sich bringt1 und inwieweit sie unsere Gesellschaft schon weitestgehend prägt, waren Gründe für die Wahl dieses im Wintersemester 2018/2019 angebotenen Moduls. Mit großer Begeisterung wurden zu Beginn des Semester ein breites Spektrum an Vertiefungsmöglichkeiten dieses oftmals gesellschaftlich kritisch betrachteten Bereichs, präsentiert. Folgende Themen standen zur Auswahl2:
• Datenkrake – Wie viel bin ich wert?
• Arbeit und Bildung in Zeiten der Digitalisierung
• Was wird aus dem Geld?
• Internet of Things
• Mobilität der Zukunft
• Social Scoring – Alle bekommen, was sie verdienen
• Virtuelle Welten – Das Streben nach Glück
• Organ as a Service – IT in der Medizin
Für uns als Gruppe stand fest, IT in der Medizin, das sollte unser Thema werden. Aufgrund dieser Themenwahl entstand auch die Bezeichnung IuG-MIT für unsere Gruppe. Der Name des Moduls „Informatik und Gesellschaft“ sowie des Themas „IT in der Medizin“. Die IT in der Medizin ist ein sehr interessantes, noch recht junges Thema, welches sich besonders um die Integration neuer Entwicklungen, sowie Methodiken dreht, die der Medizin helfen könnten, besser für alle zu werden. Bestehend aus acht Studierenden der verschiedensten Studiengänge der Universität Oldenburg machten wir es uns zur Aufgabe herauszufinden, um welche Neuerungen sowie Errungenschaften es sich handelt und wie sie unsere Gesellschaft in Zukunft affektieren könnten. Im Laufe des Semesters haben wir es geschafft etliche Informationen zu sammeln und diese komprimiert wiederzugeben, indem wir uns das Wesentliche konzentrierten und Diese nun voller Stolz veröffentlichen können. Wir sind uns sicher, dass die IT in der Medizin in Zukunft an keinem Individuum vorbei gehen wird und hoffen die moderne Medizin durch unsere Ausarbeitungen greifbarer zu machen, indem wir sowohl Vorteile aus auch Nachteile dessen reflektieren, um jedem eine eigene Meinungsbildung zu ermöglichen.

Die elektronische Gesundheitsakte

Wir befinden uns im Zeitalter der Digitalisierung. Mit Hilfe von Informationstechnik (IT) gibt es immer bessere Wege, um Informationen zu sammeln, aufzubereiten und anderen Menschen diese darzustellen. Auch in der Medizin hat die IT in den letzten Jahren eine immer größere Rolle eingenommen. Der größte Aspekt der IT in der Medizin ist dabei die sogenannte elektronische Krankenakte, welche auch oft, jedoch nicht ganz richtig, elektronische Patientenakte genannt wird. Die Einführung dieser ist in anderen Ländern wie Österreich, Estland und den baltischen Staaten schon lange eine Selbstverständlichkeit, lässt aber in Deutschland noch auf sich warten. Dieses Projekt wurde 2005 gestartet und hat schon 2 Milliarden Euro gekostet.1

Ärztegeführte elektronische Patientenakte (kurz ePA)

Bisher mussten Ärzte Befunde und jegliche Diagnosen handschriftlich in Dokumenten festhalten. Mit Hilfe der elektronischen Patientenakte als elektronisches Dokumentationssystem befindet sich die Art der Dokumentation im Wandel. Bei einer ärztegeführten Patientenakte bestimmt der behandelnde Arzt, welche Informationen aus seiner eigenen Dokumentation in die Akte kommen. Die ePA enthält zahlreiche Informationen wie z.B. Krankheitsbilder, Medikamente, Symptome, Ergebnisse von Untersuchungen, Therapien usw.. Zudem kann die ePA für nachgeordnete Zwecke wie z.B. der Qualitätssicherung oder der Forschung genutzt werden.2 Die Dokumentation dient automatisch als Beweismittel und muss darum immer aktuell, ausführlich, fehlerfrei und vollständig sein.3

Patientengeführte elektronische Gesundheitsakte (kurz eGA)

Die elektronische Gesundheitsakte ist eine Ergänzung der elektronischen Patientenakte. Hier entscheidet der Patient mit, welche Informationen in der Akte gespeichert werden sollen und stellt diese auch selbst in die Akte hinein. Außerdem kann er entscheiden, wem er welche Informationen zur Verfügung stellt. Informationen, die ein Patient selbst bereitstellt, können z.B. Körpergewicht, Blutzuckerwerte oder ein Schmerztagebuch sein.2 Mit der Einführung der eGA wird erhofft, dass die Behandlung der Patienten besser abläuft und die Patienten bei der Behandlung und Diagnose besser einbezogen werden können.4

Die ePA in Deutschland

Seitdem die Idee der ePA aufkam, konnte man sich in Deutschland nicht auf eine gemeinsame Lösung festlegen. Es gibt bereits viele Konzepte zur Realisierung einer ePA von Kassen, Krankenhäusern sowie Patienten selbst, die sich im groben auch sehr ähnlich sind. Der Grund dafür ist, dass es in Deutschland bundesweit keine gleichen Standards gibt und die technische Datenerfassung viele Unterschiede in Syntax und Semantik aufweist. Ein Beispiel für eine Lösung wäre die ePA der Techniker Krankenkasse (TK).5 Die elektronische Patientenakte wurde dieses Jahr im Koalitionsvertrag festgeschrieben. So sollen laut Gesundheitsminister Jens Spahn (CDU) Kassenpatienten bis 2021 die Möglichkeit haben, ihre Patientendaten auf dem Smartphone bzw. Tablet einsehen zu können. Im Oktober 2018 haben sich dann auch die Krankenkassen und Ärzte mit dem Gesundheitsministerium auf ein Grundkonzept geeinigt, welches die ePA bis spätestens 2021 vorsieht. Falls es wie in der Vergangenheit wieder zu Schwierigkeiten kommen soll, die ePA umzusetzen, so will Spahn die Umsetzung und Gestaltung der ePA an sich ziehen. Der Abruf der Daten soll dann so wie beim Onlinebanking mit einer TAN oder PIN erfolgen.6 Für die Umsetzung der benötigten Infrastruktur wurde im Jahr 2005 die Firma “gematik” von den Spitzenorganisationen des Gesundheitswesens gegründet. Sie will für eine sichere digitale Vernetzung des Gesundheitswesen sorgen und sich dabei an die gesetzlichen Richtlinien und Aufgaben halten. Um die sensiblen Daten der Patienten zu schützen, werden die Schutzmechanismen regelmäßig vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik überprüft.9

Neueste Fortschritte

Mittlerweile hat die Techniker Krankenkasse als erste gesetzliche Krankenkasse eine elektronische Gesundheitsakte gestartet. Sie haben in Kooperation mit IBM Deutschland eine App namens TK-Safe entwickelt. Sinn und Zweck dieser App ist es, dass “unsere Versicherten alles sehen, was wir als Krankenkasse über sie wissen”.1 Über diese App wird es den Versicherten ermöglicht, auf jegliche Daten wie Untersuchungsergebnisse, Befunde, Unverträglichkeiten, Röntgenbilder, verordnete Medikamente und vieles mehr zuzugreifen. Diese werden an einem Ort gespeichert und können dann mit dem Smartphone gemanagt werden. Auch Ärzte und Krankenhäuser sollen in Zukunft mit Einwilligung der Patienten Zugriff auf diese Informationen erhalten. Auf der anderen Seite haben Patienten aber auch die Möglichkeit, gewisse Daten zurückzuhalten. Das können beispielsweise sensible Informationen wie ein psychologischer Befund oder Ähnliches sein. Außerdem werden auch die Kosten, die die Krankenkasse für erbrachte Leistungen aufgewendet hat, dargestellt. Dies sorgt für eine enorme Transparenz.1 Für die Datensicherheit übernimmt IBM die Verantwortung. Mit Hilfe einer Zwei-Faktor-Authentifizierung kann die Akte ausschließlich auf einem registrierten Smartphone mit dem persönlichen Passwort innerhalb der TK-App eingesehen werden. Außerdem werden die Daten Ende-zu-Ende verschlüsselt.1

Vorteile

Es gibt zahlreiche Vorteile, die für eine elektronische Krankenakte sprechen. Bislang liegen die medizinischen Daten dezentral bei Krankenhäusern, Ärzten, Therapeuten, Krankenkassen etc. und in den meisten Fällen kennen die Patienten ihre Daten nicht. Oft kommt es auch vor, dass Patienten ihre Arztbriefe oder Röntgenbilder aufheben, diese aber verlieren und nicht mehr wiederfinden, wenn diese gebraucht werden. Eine digitale Akte löst dieses Problem. Daraus folgt zugleich der größte Vorteil einer elektronischen Krankenakte: die zentrale Speicherung aller Daten in einer einzigen Akte und die Möglichkeit, dass Patienten immer und überall auf diese zugreifen können. Es herrscht somit maximale Transparenz, da der Patient Zugriff auf alle Daten hat, die auch ihre Ärzte, Krankenhäuser, Krankenkassen etc. haben. Durch die ständige Verfügbarkeit der Informationen kann in Notfällen ganz schnell auf gewisse Notfalldaten wie Blutgruppe, Vorerkrankungen, eine Medikamentenunverträglichkeit etc. zugegriffen werden und könnte im Ernstfall die nötigen Minuten sparen, um Leben zu retten. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Kommunikation unter den Ärzten deutlich vereinfacht und verbessert wird, weil alle Informationen in einer Akte stehen und nicht überall verstreut sind. Dadurch wird auch automatisch der Papierbedarf verringert, was dazu führt, dass keine Fehler mehr durch unleserliche oder undeutliche Handschrift auftreten können. Auch Mehrfachuntersuchungen nehmen ab, da jeder Arzt sieht, was bereits gemacht wurde. Dies kann wiederum zu Kostenersparnissen für die Krankenkassen führen, was sich positiv für die Versicherten entwickeln kann. Außerdem muss der Patient nicht jedem Arzt alle Informationen zugänglich machen, sondern kann selbst entscheiden, wer Einblick über welche Informationen bekommen soll. In der Zukunft könnte es auch möglich werden, mit Hilfe von Big Data die Daten der Patienten zu analysieren und dadurch Wahrscheinlichkeiten für Krankheiten errechnen, was eine deutlich frühere Vorsorge ermöglichen würde. Zudem können seltene Krankheiten besser behandelt werden, da mit Hilfe einer zentralen Datenbank Symptome verglichen werden können und neue Behandlungen entwickelt werden können.

Nachteile

Trotz aller Vorteile ergeben sich auch einige Nachteile mit Einführung der elektronischen Patientenakte. Im Vordergrund hierbei steht vor allem das Thema Datenschutz und Datensicherheit. Es muss gewährleistet sein, dass eine Person, die keinen Zugriff auf die Daten des Patienten haben soll, Zugriff auf diese Daten bekommt. Zudem muss gewährleistet sein, dass alle Daten, die in der ePA vorliegen, korrekt und vollständig sind. Auf das Thema Datenschutz wird im Abschnitt “Datenschutz” weiter im Detail eingegangen. Damit nicht jeder Beliebige auf die ePA Zugriff haben kann, soll den Patienten die Möglichkeit geboten werden, selbst zu entscheiden, wer auf die Daten zugreifen kann und auf welche Daten diese Person zugreifen kann. Daraus kann sich der Nachteil ergeben, dass der behandelnde Arzt nicht sicher sein kann, dass seine vorliegenden Daten vollständig sind. Um sicher zu gehen, müsste er Rücksprache mit seinem Patienten halten. Zudem kann es sein, dass vor der Behandlung die Daten des Patienten noch einmal ausgewertet werden müssen, um wirklich sicher zu gehen. Der Vorteil, dass Ärzte so schnell eine Diagnose stellen können und Behandlungsmaßnahmen einleiten ist somit geschwächt. Patienten können dem Arzt zudem wissentlich oder unwissentlich Informationen vorenthalten. So kann es sein, dass ein Patient eine Krankheit hat, die ihm peinlich ist und die er deshalb verschweigt. Unter Umständen könnte so ein Arzt in Gefahr geraten. Außerdem kann gar nicht jeder Mensch wissen, welche medizinischen Informationen für einen Arzt wichtig sind. Falls es dazu kommt, dass die Daten der ePA fehlerhaft bzw. unvollständig sind, dann kann es zu Fehldiagnosen kommen, die schwere Folgen für den Patienten haben könnten. Diese Fehldiagnosen können z.B. wiederum in die ePA eingetragen werden und zu weiteren Problemen führen. Ein weiterer Nachteil ist die Finanzierung der ePA. Es ist noch offen, ob jeder Patient für seine eigene ePA zahlen soll oder ob es an der Krankenkasse liegt, die Kosten zu übernehmen.7 Im Moment ist es allerdings so geregelt, dass die Krankenkassen bei Kassenpatienten die Kosten ihrer ePA übernehmen, solange die genutzte ePA den Anforderungen, insbesondere den Anforderungen an die Interoperabilität der gematik entspricht.10 Außerdem gibt es bisher in Deutschland keine einheitlichen ePAs. Das liegt daran, da die Einführung einer einheitlichen ePA bisher auf sich warten lassen hat. Viele Krankenkassen und private Unternehmen haben daher eigene Angebote auf den Markt gebracht. All diese Angebote haben jedoch andere technische Standards. Die Anbieter müssen sicherstellen, dass Konnektoren für die Schnittstellen der Telematikinfrastruktur entwickelt werden, damit jeder Arzt die Daten von jeder der vielen ePAs einsehen kann. Der letzte Nachteil ist, dass Patienten aufgrund der Verfügbarkeit ihrer eigenen Patientenakte falsche Schlüsse ziehen können und somit für sich selbst eine falsche Diagnose aufstellen. Das kann problematisch werden, wenn die fachliche Kompetenz eines Arztes umgangen wird und aus eigenem Antrieb eine Behandlung gestartet wird.11 Es gibt also vieles, was gegen die ePA spricht. Es wird klar, dass noch nicht viel zum Thema ePA feststeht und dass das Thema noch viel diskutiert werden muss.5

Datenschutz

Eines der größten Schwierigkeiten zur Umsetzung der ePA ist der Datenschutz bzw. die Datensicherheit. Es muss gewährleistet sein, dass alle Daten der Patienten vor Missbrauch geschützt sind, da es sich in der ePA um sehr sensible Daten handelt, an denen viele verschiedene Personengruppen interessiert sind. So könnte ohne geregelten Datenschutz z.B. eine Krankenkasse die komplette dokumentierte Krankheitsgeschichte eines möglichen neuen Kunden anschauen und ihn im schlimmsten Fall aufgrund eines hohen Krankheitsrisikos nicht als Kunden annehmen. Der Datenschutz wird zudem noch erschwert, da es sehr viele verschiedene Regularien gibt, die sich überschreiben oder sogar widersprechen: so müssen Gesetze auf landesebene, bundesebene sowie europaweite Gesetze berücksichtigt werden. In Deutschland wird über das Bundesdatenschutzgesetz gefordert, personenbezogene Daten nach ihrem Verwendungszweck zu anonymisieren. Das Gesetz geht sogar so weit, dass es Ärzten nicht ohne Einwilligung der Patienten erlaubt ist, Daten zu erheben. Das geht mit dem einher, dass bei der ePA sowieso der Patient entscheiden soll, wer und in welchem Umfang Zugriff auf seine Daten haben soll.8 Zudem ist die zentrale Speicherung der Daten problematisch. Ein gezielter Hackerangriff könnte die Akten von Millionen Menschen entwenden. Die Unternehmen, die eine ePA anbieten, sollen für die Speicherung der Daten ihrer Kunden verantwortlich sein. Es liegt jedoch eine geplante Änderung im §305 Sozialgesetzbuch V vor, die besagt, dass nicht nur Ärzte und Patienten Zugriff zur ePA des Patienten haben, sondern auch die Unternehmen, solange diese als “Anbieter elektronischer Patientenakten” gelten. Somit können diese Unternehmen Zugriff auf die Daten der Patienten bekommen und diese verkaufen und anhand von Analyseverfahren wichtige Informationen aus diesen gewinnen. Ein letzter Nachteil ist, dass in Deutschland die Daten der ePA mit Hilfe von Smartphones und Tablets abrufbar sein sollen. Um dies zu ermöglichen, wird eine offene Schnittstelle in der Telematikinfrastruktur benötigt. Eine solche offene Schnittstelle erhöht jedoch das Risiko auf einen unbefugten Zugriff auf die medizinischen Informationen von Nutzern der ePA.12

[Bildquelle: © Free-Photos | pixabay.com]

Medizinische Forschung der Gegenwart

Dank den technischen Fortschritten der letzten Jahrzehnte kam es zu großen Erfolgen in der Medizin und Forschung. So ermöglicht die Digitalisierung eine vereinfachte Dokumentation von Patientenakten und auch die Qualitätssicherung wird enorm erleichtert. Computer unterstützen Ärzte in ihrer Diagnose- und Therapie, indem unter anderem ein computerunterstütztes Diagnoseprogramm verwendet wird.1,2 Solche und andere wissensbasierte Expertensysteme kommen immer mehr zum Einsatz. Das Krankenhausinformationssystem, kurz KIS, umfasst alle Systeme der Informations- und Kommunikationstechnik, dort enthalten sind Daten und Informationen innerhalb des Krankenhauses. Diese werden dort erfasst, bearbeitet, gespeichert und nutzbar gemacht.3 Das KIS bildet somit das Gedächtnis eines Krankenhauses und verknüpft alle Schnittstellen miteinander, es bildet ein „Nervensystem“.4 In der Gegenwart nimmt also die Technik vor allem einfachere Aufgaben ab. Hochkomplexe Aufgaben, in denen ein Arzt überflüssig werden würde, lassen sich noch nicht realisieren.


[Bildquelle: © PublicDomainPictures | pixabay.com]

Medizinische Forschung der Zukunft

In der Medizin sowie Forschung der Zukunft nimmt der Einfluss von Technik immer weiter zu. Das Ziel ist, dass Prävention, Diagnose und Therapie immer individualisierter auf den Menschen zugeschnitten werden können. Dabei werden vor allem „genetische Veranlagungen, das Geschlecht, der Lebensstil, das Alter, Umwelteinflüsse oder/und soziale Faktoren bei der Behandlung“5 der Patienten berücksichtigt. Kurz gesagt, der „Organismus berechnet sich aus seinem Genom und seiner Umwelt“6. Der individuelle Patient steht bei der Gesundheitsversorgung der Zukunft im Mittelpunkt. Dabei sind drei wichtige Entwicklungen zu berücksichtigen, welche auch in Zukunft von Bedeutung sind7:
• Entschlüsselung des Genoms und Durchführung von Gentests
• Algorithmen, welche genetische Daten in DNA-Datenbanken analysieren
• Gezielte Therapien durch genetische Forschung.

[Bildquelle: © qimono | pixabay.com]

Genforschung

Die Genforschung bildet einen Grundpfeiler für die medizinische Forschung der Zukunft. Bei Gentechnik im Allgemeinen versteht man, dass Gene isoliert und analysiert werden, um sie danach zu verändern.8 Dies findet auf vielen Gebieten statt, als Beispiel sei Insulin genannt, bei welchem ein Bakterium genetisch so verändert wurde, dass es menschliches Insulin produziert.9 Früher wurde Insulin aus Schweinen oder Rindern gewonnen, welches jedoch nicht immer vom Immunsystem des Patienten angenommen wurde. 10 Für die individualisierte Medizin ist vor allem das Genom des einzelnen Patienten von Interesse. DNA-Tests, welche meist von Ärzten durchgeführt werden, erlauben Vorhersagen über Manifestationen von Krankheiten des Getesteten und der Verwandten. Sammelt man diese von allen Patienten, lassen sich daraus kurzfristig Gruppen aus Patienten mit ähnlichem Bild bilden, langfristig lässt sich so eine Therapieform für jeden einzelnen Patienten finden.11 Krankheiten lassen sich so schneller feststellen, so dass diese nicht ausbrechen oder eingedämmt werden können. Behandlung und Therapie schlagen deutlich besser an und im Idealfall wird jeder Patient geheilt.


Problematik

Natürlich birgt die Forschung nicht nur Potenzial in sich, sondern auch Risiken. Die gesammelten Daten eines jeden Patienten sind sehr empfindlich. Das Genom ist der „genetische Fingerabdruck“ eines jeden Menschen. Auch die anderen gesammelten Daten der Patienten sollten nicht in die falschen Hände gelangen. So haben Versicherungen und andere Institutionen Interesse daran, an diese Daten zu gelangen.11 Ein aktuelles Thema hierbei wären die genetisch veränderten Babys aus China. Beide Babys wurden mithilfe von CRISPR/Cas9 soweit genetisch verändert, dass sie immun gegen den HIV-Virus gemacht wurden, soweit die Behauptung des beteiligten Forschers Jankui He. Er hat nicht nur gegen die Vereinbarung führender Fachorganisationen gegen Keimbahnmanipulation verstoßen, sondern auch das Leben zweier Menschen leichtsinnig aufs Spiel gesetzt. Als erste menschliche Probanden lässt sich noch nicht das Gesamtrisiko abschätzen. So könnte unter anderem ein erhöhtes Krebsrisiko bestehen. Und auch Nachkommen können unter diesem Eingriff leiden, da die Risiken nicht abgeschätzt werden können.12,13 Auch Risiken in Medikamentenstudien lassen sich nicht immer abschätzen. So sollten acht Probanden an einer Medizinstudie eines deutschen Pharmaunternehmens teilnehmen und daraufhin erkrankten alle 6 Probanden, welche das Medikament (und nicht das Placebo) erhalten haben. Helfen sollte dieses Medikament gegen Multiple Sklerose, Arthritis und Blutkrebs. Das Medikament wurde jedoch vom Immunsystem abgewehrt und führte daraufhin zu Organausfällen. Alle Probanden mussten auf die Intensivstation verlegt werden. Ein Proband hat bleibende Schäden davongetragen und wird vermutlich wegen des Medikaments an Lymphdrüsenkrebs erkranken.14 Für die Zukunft müssen der Forschung Grenzen gesetzt werden, um diese in die richtige Richtung zu lenken. Relevant wird dies vor allem im Datenschutz, der Humangenetik, der Gentechnologie und der Embryonenforschung. So muss zum einen die Menschenwürde und Persönlichkeitsrechte eines jeden Menschen geschützt werden, aber auch die Grenzen der Forschungsfreiheit gesetzt werden.15

3D-Druck in der Medizin

Noch nicht einmal zwei Jahrzehnte liegen die Anfänge des 3D-Biodrucks zurück, dennoch wird diese Technologie bereits jetzt als Zukunft des Menschen angesehen. Doch wissen wir bereits genug über dieses Verfahren um derartige Prognosen vorhersehen zu können? Welche Durchbrüche gelangen den Forschern bisher? Und vor allem die Frage: Welchen Nutzen kann die Menschheit dieser neuen Technologie abgewinnen? Die Entwicklung des Biodrucks (engl.: „Bioprinting“) stellt den am stärksten wachsenden Teil des 3DDrucks dar, wobei sich dieser Markt vorerst primär auf Nordamerika fokussiert. Auch das Interesse der Kosmetikindustrie an dieser Technologie wächst stetig, durch die Tatsache, dass es bereits gelungen ist lebendes Gewebe drucken zu können. Doch durch eben diesen Durchbruch bieten sich noch deutlich größere Möglichkeiten. Auf kurze oder lange Sicht wird diese Entwicklung in der Lage sein, menschliche Organe, welche aus menschlichen Zellen produziert werden, herzustellen.1 Der Markt für Organtransplantationen erlebt derzeit eine deutlich höhere Nachfrage, als es ein Angebot gibt. So waren es alleine 2016 10.129 Menschen auf der Warteliste für ein Spenderorgan, wobei lediglich 3.049 von diesen Wartenden eines erhalten haben2 . Diesem Problem könnte der Biodruck entgegenwirken. Durch den Prozess der additiven Fertigung3 könnten hierbei Zellen Ebene für Ebene aufeinandergeschichtet werden, was dazu führen würde, dass das Endresultat eine komplexe mehrzellige Struktur (das Organ) erhalten würde.

NIBIB Gov, (2016), What is Tissue Engineering, https://www.nibib.nih.gov/science-education/science-topics/tissue-engineering-and-regenerative-medicine (CC BY)

Wie fing alles an?

Die Anfänge des Biodrucks fanden an der University of Texas statt, wo Dr. Robert J. Klebe im Jahre 1988 den Prozess des Cytoscribing präsentierte. Bei diesem Verfahren werden Zellen mit Hilfe eines gewöhnlichen Injekt-Druckers mikroskopisch genau zu zwei- oder auch dreidimensionalem synthetischen Gewebe positioniert. 1 Darauf aufbauend gelang es Prof. Anthony Atala im Jahre 2002 an der Wake Forest University das erste Organ, eine kleine Niere, mit Hilfe des Biodrucks herzustellen.4 Weitere Acht Jahre später wird das erste kommerzielle Labor für Bioprinting eröffnet. Bekannt ist dieses Unternehmen unter dem Namen „Organovo“. Zusammen mit den Entwicklern von Invetech brachten sie den ersten Biodrucker auf den Markt. Seither ist dieses Unternehmen der Marktführer in der Branche. Seit nun mehreren Jahren forscht Organovo bereits an Knochengewebe und erreichte es, erste Gewebestrukturen der Leber zu transplantieren.5 Bei der sogenannten Biotinte handelt es sich um eine Mischung aus lebenden Zellen und biokompatiblen Polymerbausteinen. Durch Temperaturzufuhr können die Eigenschaften dieses Stoffes variiert werden. Die physikalischen und biologischen Parameter sind hierbei individuell anpassbar.6,7 Derzeit gibt diversere Methoden für das Bioprinting, im Folgenden werden die drei derzeit Prägnantesten vorgestellt.

Injekt Biodruck

Dieses Verfahren beruht auf dem gewöhnlichen Injekt-Prozess, wobei FDM-Drucker (Fused Deposition Modeling, zu Deutsch Schmelzschichtung) so modifiziert werden, dass der Prozess mit biologischem Material realisierbar ist 6 . Hierbei werden mikroskopisch kleine Tropfen der Biotinte auf einer Gewebekulturschale platziert, wobei zwischen der thermischen und der piezoelektrischen Methode unterschieden wird.

Extrusion Biodruck

Dieses Verfahren macht sich die Extrusion von 3D-Mustern und Zellstrukturen zu Nutze, indem die Biomaterialien mit Druck aus einer mikroskopisch kleinen Nadel „gespritzt“ werden. Der Ablauf dieser Technologie ist ebenfalls additiv, wobei die Vorteile darin liegen, dass die Verarbeitung bei Umgebungstemperatur stattfindet. Zudem ermöglicht es eine direkte Zellintegration ebenso wie eine gleichmäßige Zellverteilung. 7

Laserunterstützer Biodruck

Im Prozess dieser Technologie wird ein Laser als Energiequelle verwendet, um die Biomaterialien zu positionieren. Der Vorgang besteht aus drei Teilen: Einer Laserquelle, ein Band beschichtet mit dem Biomaterial und dem Empfängersubstrat. Der Laser bestrahlt das Band und evaporiert somit das Material, welche anschließend die Rezeptorsubstanz in Form von kleinen Tröpfchen erreicht. Dieses Verfahren bietet den einzigartigen Vorteil, dass der gesamte Prozess kontaktfrei und ohne jegliche Düsen ablaufen kann. 8

Zukünftige und ethische Probleme

Die Entwicklung in der Biomedizin erfordern eine personalisierte Medizin. Dieser Anspruch führt zu hohen Kosten für entsprechende Dienstleistungen oder Produkte. Eine der Gefahren welche sich hierdurch ergibt ist die Klassenmedizin und somit die Frage wer letztendlich in der Lage sein wird von dieser neuen Technologie profitieren zu können. 9 Des Weiteren haben wir durch die Analyse des Verfahrens die signifikanten Vorteile kennengelernt, jedoch ist bislang noch unklar wie der Körper der Patienten die Organe aus dem Biodruck aufnimmt. Zusätzlich sind gesetzliche Regelugen eine weitere noch ausstehende Notwendigkeit, im Bereich der Forschung und Entwicklung, ebenso wie im Bereich der Verwendung. Hinsichtlich dieses Kritikpunktes entsteht die Gefahr des Missbrauchs. Auch wenn es auf den ersten Blick wie ScienceFiction klingt. In einem fortgeschrittenen Stadium könnte der Druck von Organen und Gewebestrukturen dazu führen, dass er für den Einsatz übermenschlicher Fähigkeiten verwendet wird, besonders in Bezug auf das Militär. 10 Der Fokus für die zukünftige Forschung fällt demnach verstärkt auf die Verträglichkeit der Organe im menschlichen Körper. Da es sich aber wie bereits erläutert um ein noch sehr junges Gebiet handelt wird es vermutlich noch Jahre, wenn nicht sogar Jahrzehnte dauern, bis diese Technologie effektiv eingesetzt werden kann. 11

Chancen und Risiken des Biodrucks

Der 3D-Druck hat in den industriellen Bereichen der Luftfahrtindustrie, Automobilindustrie und in der Elektroindustrie zu erheblichen Kosten- und Zeiteinsparungen geführt. Durch die Tatsache, dass Modelle maßgeschneidert per „Rapid Manufacturing“ hergestellt werden, ist eine deutliche Verkürzung der Supply Chain möglich, da ganze Wertschöpfungsstufen eingespart werden können. Das Fachgebiet der Medizin hat die Möglichkeiten des 3D-Drucks erkannt und versucht diese Technik ebenfalls als Bio-Druck zu nutzen.
Seitdem die erste Nieren Transplantation im Jahre 1954 in Bosten, USA von Joseph Murray13 erfolgreich durchgeführt wurde, entstand eine große Diskrepanz zwischen Angebot und Nachfrage (Absteigend sortiert nach Häufigkeit Nieren, Leber, Lunge und Herz) von Organen. Der Bio-Druck (engl. Tissue Engineering) wird in der regenerativen Medizin eingesetzt, um den Bedarf an transplantierbaren Geweben und Organen zu decken.
Die jüngsten Fortschritte haben es ermöglicht, biokompatible Materialien, Zellen und unterstützende Komponenten in komplexe Bio-funktionale lebende Gewebe zu drucken. Im Vergleich zum nichtbiologischen Drucken bringt der Bio-Druck zusätzliche Komplexität mit sich, wie z. B. die Wahl der Materialien, Zelltypen, Wachstums- und Differenzierungsfaktoren sowie technische Herausforderungen im Zusammenhang mit den Empfindlichkeiten lebender Zellen und dem Aufbau von Geweben.
Der 3D-Biodruck wurde bereits für die Erzeugung und Transplantation mehrerer Gewebe eingesetzt, darunter mehrschichtige Haut, Knochen, Gefäßtransplantate, Trachealschienen, Herzgewebe und Knorpelstrukturen. Weitere Anwendungen sind die Entwicklung von 3D-bioprintierten Gewebemodellen mit hohem (Blut)Durchsatz für Forschung, Wirkstoffforschung und Toxikologie. Die Bewältigung dieser Komplexität erfordert weiterhin die Integration von Technologien aus den Bereichen Technik, Biomaterialien, Zellbiologie, Physik und Medizin.
Die 3D-Drucktechnik ermöglicht völlig neue physikalische Strukturen. Der menschliche Organismus benötigt eine Art Wabenstruktur, die es ihm ermöglicht, sich dauerhaft einzubetten und zu wachsen.14
Die Frage hierbei lautet: Wie lassen sich Strukturen erschaffen, die bei einer Transplantation vom menschlichen Körper akzeptiert werden? Es sind völlig neue Eigenschaften notwendig, um den menschlichen Körper und die Organe zu imitieren. Die Anforderungen an die künstlichen Organe sind dabei sehr viel komplexer als beispielsweise für ein Ersatzteil aus der Industrie. Im Körper können die Teile nicht zwangsläufig sofort getauscht oder eine Verschlechterung des Gesundheitszustands in Kauf genommen werden. Die Herausforderung ist es, dass der menschliche Körper die gedruckten Strukturen nutzt und in diesen Strukturen Zellen anbauen sowie am Leben erhalten kann.
In der Entwicklung dieser neuen Stoffe gibt es vielfältige Möglichkeiten Erfahrungen zu sammeln. Zum Beispiel ist es schon möglich, menschliche Knochen durch tierisches Kollagen oder Knochenpulver zu härten und die Selbstheilung zu unterstützen.15 Es bestehen aber noch immer Schwierigkeiten, die komplexe Organstruktur optimal vorzubereiten oder nachzuahmen. Um die Komplexität von Knochen bis hin zu Organen in Abhängigkeit zueinander zu bringen, dient die folgende Unterteilung.
Unterschieden werden vier Komplexitätskategorien: „Am einfachsten sind die flachen Strukturen wie die Haut. Das betrifft sowohl die Architektur als auch die Tatsache, dass es vor allem einen Zelltyp gibt. Die nächste Ebene sind hohle Röhren, also Blutgefäße oder die Harnröhre. Dann kommen hohle Organe wie die Blase oder der Magen. Bei der letzten Kategorie wird die Architektur und die Funktion komplexer, da es ein intensiveres Zusammenspiel mit anderen Organen benötigt16.
Durch unterschiedliche Herangehensweisen bei der additiven Zellfertigung können lebende Zellen verarbeitet werden, die in sehr feiner und schneller Herstellung direkt lebendes Gewebe drucken. Die gelartige Flüssigkeit des Biodrucks enthält abwechselnd eine Art hartes Plastik, das einem Organ sein Gerüst verleiht und Zellen, die sich darin ansiedeln können. Die harten Bausteine lösen sich mit der Zeit auf und die Zellen übernehmen ihre Funktion. Das gedruckte Gewebe ist dabei wie eine Art Schwamm, dazwischen verlaufen feinste Kanäle. Wird das Organ in den Körper eingepflanzt, können sich in diesen Mikrokanälen Blutgefäße ausbilden. „Diese Kapillaren sind wie eine Autobahn, die die Versorgung mit Nährstoffen bis in das Zentrum des Organs sicherstellt“.17 Hierbei gibt es diverse Fragestellungen, wie werden die gespendeten und unter Umständen veränderten Zellen gelagert und weiterverwendet? In wieweit behält jeder das Recht an seinen Zellen?
Die Chancen, die sich für das massenhafte Erstellen von Organen ergeben, sind kaum abzuschätzen. Die Vision eines Ersatzteilgeschäfts für den menschlichen Körper ist so befremdlich wie auch faszinierend. Das Bestellen der Organe per „Mass Customizing“, bzw. per „Rapid Manufacturing“ d. h. per kundenindividueller Fertigung eröffnet für gesunde als auch erkrankte Menschen eine verlängerte sowie erleichterte Lebenszeit.18
Die Nachhaltigkeit unter ethischen, sozialen und ökologischen Aspekten ist hierbei noch weitgehend ungelöst. In wie fern werden Firmen die Organe und in welcher Qualität zur Verfügung stellen können. Kann es hierbei zu unterschiedlichen Preis-/Leistungsstufen kommen? Ist ein ewiges Leben möglich? Drucken wir uns gesund, aber leben ungesund? Wird die Weltbevölkerung stagnieren oder explodieren? Werden jedem Menschen dieselben Möglichkeiten eingeräumt und wie verhält sich die Entwicklung des Biodrucks in der Lebensmittelindustrie? Wie wird die Welt sich in einigen Jahrzehnten ernähren? Wie Fragen, auf die es noch keine oder keine richtige Antwort gibt.
Man geht davon aus, dass alle 30 Sekunden ein Patient durch künstlich hergestelltes Gewebe das Leben gerettet werden könne. Denn die einzige Hoffnung der regenerativen Medizin ist es, dass es den vielen Patienten bessergeht.

Organe aus dem 3D Drucker

Der 3D-Druck (additive Fertigung), treibt wichtige Innovationen in vielen Bereichen voran, wie beispielsweise in der Technik, Fertigung, Kunst, Bildung und Medizin. Die jüngsten Fortschritte haben es ermöglicht, biokompatible Materialien, Zellen und unterstützende Komponenten in komplexe 3D-funktionale lebende Gewebe zu drucken. Der 3D-Biodruck (engl. Tissue Engineering) wird in der regenerativen Medizin eingesetzt, um den Bedarf an transplantierbaren Geweben und Organen zu decken. Im Vergleich zum nichtbiologischen Drucken bringt der 3D-Biodruck zusätzliche Komplexität mit sich, wie z.B. die Wahl der Materialien, Zelltypen, Wachstums- und Differenzierungsfaktoren sowie technische Herausforderungen im Zusammenhang mit den Empfindlichkeiten lebender Zellen und dem Aufbau von Geweben. Der 3D-Biodruck wurde bereits für die Erzeugung und Transplantation mehrerer Gewebe eingesetzt, darunter mehrschichtige Haut, Knochen, Gefäßtransplantate, Trachealschienen, Herzgewebe und Knorpelstrukturen. Weitere Anwendungen sind die Entwicklung von 3D-bioprintierten Gewebemodellen mit hohem (Blut)Durchsatz für Forschung, Wirkstoffforschung und Toxikologie. Die Bewältigung dieser Komplexität erfordert weiterhin die Integration von Technologien aus den Bereichen Technik, Biomaterialien, Zellbiologie, Physik und Medizin.

[Bildquelle: http://www.bioethicsobservatory.org/2018/11/artificial-intelligence-healthcare-ethical-questions/28128]

Der Einsatz von Robotik in der Medizin

Aufgrund der voranschreitenden Entwicklung der künstlichen Intelligenz (KI), sowie des stetigen technischen Fortschritts, wird die Robotik immer häufiger in den unterschiedlichsten Aspekten des Lebens angewandt. So auch in der Medizin. Auch wenn Robotik in der Medizin noch nicht weit verbreitet ist, geschweige denn omnipräsent zum Einsatz kommt, so ist sie dennoch Realität. Unabhängig davon, ob es um Unterstützung bei der Pflege, der Behandlung, einer Operation oder es sich um eine einfache Datenanalyse handelt, können (Mikro-)Roboter medizinischen Fachkräften zunutze sein. Nichtsdestotrotz bringen die Mikroroboter auch Probleme mit sich, die nicht außer Acht gelassen werden dürfen: von Zuverlässigkeit, Effektivität, ungeklärten rechtlichen Aspekten bis hin zur potentiellen Arbeitslosigkeit vieler Ärzte sowie der generellen Akzeptanz solcher Helfer beim jeweiligen Patienten. Hier untersuchen wir den heutigen Stand bei den Fragen.









Die wichtigsten Robotersysteme in der Medizin 1

1. The da Vinci Surgical System

Hier handelt es sich um keine selbständige Operation, die von einer KI kontrolliert wird, sondern um ein besseres Sichtfeld, erhöhte Präzision und Kontrolle der Bewegungen. Der Chirurg hat dabei keinen direkten Kontakt zu dem Patienten und manipuliert alle Instrumente mittels einer Computerstation. Die Arme des da Vinci Systems werden nur von technischen Assistenten unterstützt und ermöglichen sehr kleine Schnitte sowie zum Beispiel die Rotationen, die für eine menschliche Hand nicht möglich sind.

2. The Xenex Robot

Das System gewährleistet eine regelmäßige, schnelle und kontrollierte Desinfektion jedes medizinischen Raumes mithilfe des UV Lichtes.

3. The TUG robot

Hierbei handelt es sich um ein Hilfssystem, welches das medizinische Fachpersonal beim Transport von schweren Lasten, Betten, Medikamenten, Proben und weiteren sensiblen Materialien unterstützt. Auch wenn dieses System zunächst weniger relevant zu sein scheint, so bringt es mehrere Vorteile mit sich: Kostenersparnisse, geringeres Infektionsrisiko, Vermeidung von Traumata, eine hohe Zuverlässigkeit bei einer 24/7 Arbeitsauslastung, usw.

4. RIBA (Robot for Interactive Body Assistance)

Ein ähnliches Prinzip gilt zum Beispiel auch beim Heben des Patienten. Ein Roboter ist sowohl in der Lage einen körperlich behinderten Patienten mehrmals die Stunde in den Rollstuhl zu setzen als auch ihm beim Aufstehen zu assistieren, ohne selbst Rückenschmerzen zu bekommen. Besonders wichtig ist noch hierbei, dass auf die äußere Erscheinung des Roboters geachtet wird, da dies mit dem psychologischen Komfort des Patienten einhergeht.

5. Micro-Sized Robots

Oftmals ist es der Fall, dass bestimmte Medikamente nur an einem bestimmten Ort wirken sollen, der nicht auf direktem Weg erreicht werden kann. Eine “smart pill” kann die nicht-Newtonsche Eigenschaft des Blutes ausnutzen um die benötigen Stoffe sehr präzise durch die Blutbahn bis hin zur benötigen Stelle zu bringen und diese dort freizusetzen. Somit wäre es möglich kleinere Dosierungen vorzunehmen und trotzdem den gewünschten Effekt erzielen mit deutlich reduzierten Nebenwirkungen. Solche Mikroroboter können mithilfe des 3D-Drucks produziert werden und weitere lebensrettende Tätigkeiten übernehmen wie zum Beispiel das Öffnen einer verklumpten Arterie.

6. Veebot

Infusionen sowie die Entnahme von etwaigen Proben gehören zu den Routineaufgaben einer jeden medizinischen Fachkraft. Diese erfordern viel Übung und die ständige Aufmerksamkeit der durchführenden Person. Ein Roboter könnte dies schneller und präziser (83%, wie bei einer sehr erfahrenen Person) als ein Mensch erledigen. Dank exakter Dosierungen und einer dauerhaft hohen Konzentration der Roboter entstehen weniger Fehler, ein geringeres Infektionsrisiko sowie verringerte Betriebskosten.

Schlüsselaspekte bei dem Einsatz von Robotik in der Medizin2,3

Da der Einsatz von Robotern in der Medizin noch ein relativ junges Forschungsgebiet ist, gibt es noch sehr wenige Erfahrungen auf diesem Gebiet. So wurden im Zeitraum von 2000 bis 2014 nur ca. 2 Millionen Operation von etwa 3000 da Vinci Systemen durchgeführt. (Dem gegenüber stehen alleine etwa 280 Millionen größere Operationen pro Jahr 4).
Dennoch ist man sich bewusst, dass Roboter nicht nur Vorteile gegenüber einem Chirurgen haben, sondern auch einige Nachteile sowie Probleme bei der Anwendung vorweisen können. So können die automatisierten Systeme zwar schneller, präziser, ausdauernder, auf Dauer teilweise sogar günstiger und vor allem kürzere Rehabilitationsperioden vorweisen, doch sind die Anschaffungskosten eines solchen Systems noch immens hoch. Zudem stößt die Verarbeitung der Patientendaten an Datenschutzgrenzen. Die Frage der rechtlichen Verantwortung ist noch nicht geklärt und generell ist die Nutzungsbereitschaft und -möglichkeit einer solchen Technologie in verschiedenen Ländern höchst variabel. Im Allgemeinen ist so gut wie jeder Aspekt der Anwendung von Mikrorobotik in der Medizin von zwei Seiten zu betrachten. So ist unter anderem die mögliche Arbeitslosigkeit von Ärzten und Hilfskräften eine sehr spannende Thematik, da eine 24/7 einsetzbare Technik gleich mehrere Personen ersetzen könnte. Außerdem sind viele Ärzte an ihre bisherige „hands on“ Arbeit gewöhnt und müssten sich beispielsweise für die Nutzung eines da Vinci Systems drastisch umgewöhnen und anpassen (Kumar)2. Für diejenigen die diesen technischen Schritt nicht mitgehen können bedeutet es drohende Arbeitslosigkeit oder verfrühte Renten. Ein positiver Aspekt wiederum ist, dass mehrere Operationen und Behandlungen zur gleichen Zeit ablaufen können, sodass Ärzte geschont werden können und somit die eigenen Gesundheitsprobleme hinsichtlich der Schultern, des Rückens oder generelle Gelenkschmerzen vermieden werden können, sodass viele Ärzte länger arbeiten können als es bisher der Fall ist.
Neben der Entwicklung ist vor allem aber das Vertrauen der Patienten der wichtigste Aspekt zur Fortführung dieses Bereichs. Diesbezüglich wurde 2016 in einer Studie in Deutschland veröffentlicht5:
„Aktuell möchte lediglich jeder Vierte in Deutschland selbst von einem Roboter gepflegt werden (BMBF 2015). … Hier zeigt sich die Diskrepanz zwischen der gesellschaftlichen Bedeutung von Automated Healthcare für eine alternde Bevölkerung und der persönlichen Vorstellung: gesellschaftlich sinnvoll, aber nicht für mich persönlich! Dabei ist die Angst meist irrational und an Vorstellungen von humanoiden Robotern geknüpft. Tatsächlich sehen Roboter jedoch oft ganz anders aus.”
Vergleicht man die gruppeneigene Umfrage, die im Dezember 2018 durchgeführt wurde unter Berücksichtigung der Stichprobengröße sowie des Bildungsstands der Befragten, so lässt sich daraus schließen, dass sich die Situation innerhalb Deutschlands seit dem Jahr 2015 nicht ausschlaggebend verändert hat.Generell ist es noch immer der Fall, dass nur sehr wenige Menschen persönliche Erfahrungen mit Robotern im medizinischen Bereich gesammelt haben (so, wie in so gut wie allen anderen Bereichen). Die generelle Akzeptanz der Bevölkerung korreliert stark mit der Häufigkeit des öffentlichen Auftretens. Letztendlich lässt sich daraus schließen, dass auch die Akzeptanz von Robotik in der Medizin ein stetiger Prozess ist und es sich zunächst nicht um ein vollkommen autonomes System handelt.

Umfrageergebnisse

Wenn Sie die gesamte Auswertung als PDF sehen möchten, klicken Sie einfach hier.
Ziel unserer Gruppe war es, ein gruppenunabhängiges, externes Meinungsbild unseres Themas zu erlangen. Um dies realisieren zu können, entscheiden wir uns dazu, eine empirische Erhebungsmethode in Form eines Fragebogens zu durchzuführen. Wir als Gruppe machten es uns zur Aufgabe, möglichst explizite Fragen zu formulieren, um das Meinungsbild der Teilnehmer jeglichen Vorwissens generieren zu können. Hierzu zählte die möglichst präzise und fachunabhängige Formulierung für jedermann. In der Hoffnung ein möglichst breites Meinungsbild zu generieren entschieden wir uns, unsere Umfrage vom 28.11.2018 bis zum 31.12.2018 auf Stud.IP zu veröffentlichen.
Von soziodemografischen Fragen, hin zu offenen Fragen, um das eigene Meinungsbild des Befragten auffangen zu können, präsentierten wir 31 Fragen, die unser Projekt unterstützen sollten. Hierzu stellten wir Fragen aus den verschiedenen Bereichen unseren späteren Vortrags. Wir wollten das Meinungsbild der Teilnehmer in Erfahrung bringen über künstliche Organe aus dem 3D-Drucker, die auf den jeweiligen Empfänger passgenau angefertigt werden und was sich unsere Umfrageteilnehmer unter Robotik vorstellen. Wie ein solcher Roboter auszusehen hat, was seine Kompetenzen sein sollten und wovon Dieser besser abstandnehmen und einem menschlichen Arzt den Vortritt zu lassen hat. Zum Ende der Umfrage standen offene Fragen im Raum, um der Kreativität eines jeglichen Teilnehmers freien Lauf zu lassen und die explizite eigene Meinung widerzuspiegeln. Insgesamt erfreute sich unsere Gruppe über 205 Antworten in gut 4 Wochen und kann somit auf ein durchaus repräsentatives Ergebnis zurückgreifen und in den Vortrag einbauen.
Der Großteil unserer Teilnehmer (42,1%) ist 20-25 Jahre und haben die allgemeine Hochschulreife vorzuweisen (48,5%). Des jungen alters geschuldet könnte man auch davon ausgehen, dass glücklicherweise viele unserer Befragten keinerlei Vorerfahrungen durch sich selbst oder des näheren Umfelds mit künstlichen Organen vorweisen können (87,7%). Dennoch stehen ca. 80% positiv hinter der Idee der Verwendung, sowie der Entwicklung von 3D gedruckten Organen in der Medizin. Vorteile solcher künstlich hergestellten, lebensrettenden 3D-Organe sehen die Interessierten vor allem hinsichtlich der Verfügbarkeit eines solchen Organs. Viele gehen davon aus, dass ein solches Organ schneller zu beschaffen ist als auf Eines zu warten und Teil einer gefühlt endlosen Spenderliste zu sein. Gerade einmal 20% der Warteliste konnten im Jahr 2017 gedeckt werden. 1 Die Hoffnung, dass dies in Zukunft drastisch reduziert wird, lässt sich aus unseren Umfrageergebnisse ableiten. Zudem schätzen die Umfrageteilnehmer, dass es preislich attraktiver sei, künstliche Organe zu verwenden und auch die Nutzungsdauer höher ausfällt als bei menschlichen oder tierischen Organen.
Einzig und allein im Punkt der Verträglichkeit sehen die Befragten die naturbelassenen Spenderorgane im Vorteil gegenüber der neuartigen Variante aus dem 3D-Drucker. Diese Ergebnisse sprechen auch für den Verlauf der darauf folgenden Fragestellung, ob die befragten Personen bereit wären, sich ein solches Organ einsetzen zu lassen. Stolze 74,8% antworteten mit „Ja“, andere hegen noch Zweifel an der Qualität eines solchen Organs und würden sich lieber keines einsetzen lassen. Jedoch im Falle eines Falles, ohne jegliche Alternative, wären ganze 81,7% bereit ein künstliches und sogar gebrauchtes Organ zu nutzen. 51% der Umfrageteilnehmer gehen sogar davon aus, dass durch 3D-Organe Krebs bekämpft werden kann, indem betroffene Organe einfach durch Künstliche ersetzt werden und somit eine Streuung verhindert wird, um nicht noch weitere Organe in Mitleidenschaft zu ziehen. Zudem sind sie sich einig, dass künstliche Organe die Lebensdauer eines Menschen steigern werden (76,5%). Nichtsdestotrotz ist vielen Teilnehmern bange, dass nicht alle Menschen Zugriff auf künstliche Organe haben werden und diese Organe sehr wahrscheinlich nicht für jedermann zu finanzieren sind. 86,6% sind der Überzeugung, dass es immer eine Zwei-Klassen-Medizin geben wird. Dennoch glauben nur 48% das 3D-Druck jene Zwei-Klassen-Medizin bestärken wird. Auch der Einsatz von Mikrorobotern in der Medizin wird von vielen befürwortet. Der Großteil von 63,7% ist für eine Nutzung solcher Roboter. Allerdings nur unter Aufsicht. Nur 7% sind der Überzeugung, dass ein solcher mechanischer Doktor in jeglichem Bereich der Medizin seinen Platz finden sollte.
55,2% der Teilnehmer gehen sogar davon aus, dass eine Künstliche Intelligenz gewisse Tätigkeiten besser durchführen kann als ein Mensch, da man davon ausgeht, dass eine solche künstliche Intelligenz präziser und stressfreier arbeiten kann als überbeanspruchte Mediziner. Wie ein solcher Roboter im Behandlungszimmer eines einzelnen Auszusehen hat, war 60,5% egal. Das Wichtigste sei, dass die künstliche Intelligenz reibungslos funktioniert und seinen Job erledigt. Auf die Frage, was die Befragten denn von einem Mikroroboter im Behandlungszimmer machen lassen würden, sprach sich der Großteil für Tätigkeiten wie Raumsterilisation, Kontrolle der Blutwerte und Ähnlichem, sowie eine Erinnerung an die Medikamenteneinnahme aus. Ebenfalls zuzutrauen sei dem Doktorroboter eine Diagnose zu potentiellen Krankheiten zu stellen und sogar das Operieren eines Patienten unter Aufsicht geschulter MedizinerInnen. Nicht zugetraut wird dem Roboter Spritzen zu geben, Diagnosen frei zu erstellen und auf keinen Fall selbstständig zu operieren, geschweige denn alle Procedere zu übernehmen die im Behandlungszimmer anfallen.
Ebenfalls sind unsere Befragten davon überzeugt, dass schon jetzt Robotik in der Medizin ihren Einsatz findet und ein umfassenderer Einsatz von Robotik bereits in 5-10 Jahren zu realisieren ist (41,9%). Das Vertrauen in die Medizin ist jedoch nicht so groß. Lediglich 42,3% seien bereit ihren Körper der Forschung zur Verfügung zu stellen, um diese weiter voran zu bringen. Dennoch wären ganze 66,3% bereit einen Gentest zu machen. Viele wären hierzu bereit, da sie sich erhoffen etwas über ihre genetische Herkunft zu erfahren. Sie haben Interesse an ihrem eigenen Körper und sind neugierig wie der eigene Genpool aufgebaut ist. Zudem hoffen viele, dass ein solcher Gentest der Wissenschaft ebenfalls helfen kann, Krankheit besser zu erkennen. Insbesondere der Krankheiten, für die man eventuell durch etwaige Erbgüter anfälliger ist als andere und es gegebenenfalls präventive Maßnahmen gibt, einer solchen Erbkrankheit entgegen zu wirken. Andere Umfrageteilnehmer sind von einem Gentest nicht so angetan. 33,7% möchten dieses Wissen nicht besitzen. Sie wollen nicht wissen, welche Krankheiten möglicherweise auf sie zukommen könnten, da sie sonst in ständiger Furcht vor dem leben, was da kommen könnte und in manchen Situationen eventuell zu vorsichtig agieren aufgrund eines erhöhten Krankheitsrisikos. Zudem fehlt einigen Befragten das generelle Vertrauen in die Medizin. Sie haben Angst ihr Genpool könnte zweckendfremdet werden und ihre DNA gestohlen oder missbraucht werden. Die Digitalisierung der Medizin lässt sich kaum bestreiten. Gute 75% der Teilnehmer suchen gelegentlich bis sehr oft ihre Krankheitssymptome über Google um etwas über ihr Krankheitsbild herauszufinden. Die IT in der medizinischen wird als sehr wichtig erachtet und 61,7% halten die Weiterentwicklung der IT in der Medizin für einen unvermeidbaren Schritt. Dennoch haben die Menschen Angst vor den Risiken der IT. Die Angst davor, dass lebensnotwendige, unterstützende Geräte wie Herzschrittmacher gehackt werden können ist omnipräsent. Dies ist auch ein Grund weshalb ca. 77% der Befragten dahin tendieren, dass die Forschung gesetzlich kontrolliert werden sollte, um der Medizin nicht freie Hand zu lassen und schädlich für den Menschen wird. Abschließend ist zu sagen, dass viele Menschen Angst haben, dass durch die Medizin die generelle Menschlichkeit und Fürsorge des Menschen verloren geht. Vor allem in der Pflege würde dieses Problem noch größer werden, da die Pflegebedürftigen eventuell nicht einmal mehr einen Menschen zu Gesicht bekämen. Die Patienten-Pfleger-Beziehung sowie die Arzt-Patienten-Beziehung würden weiter leiden und verloren gehen. Der Mensch werde eine Art Produkt und Profitgier bestimme in Zukunft die Medizin, da alles käuflich sein wird. Ebenfalls würden Arbeitsplätze rationalisiert werden, da Roboter rund um die Uhr, ohne Pause einsetzbar sind. Die benötigen IT-Fachkräfte würden einen noch größeren Fachkräftemangel hervorrufen und Hackerangriffe, die tödlich enden können werden unvermeidlich, so die Aussagen einige Umfrageteilnehmer.
Nichtsdestotrotz gibt es natürlich auch die Hoffnung, dass durch die IT in der Medizin vieles besser wird. Die Medizin könnte für jedermann bezahlbar werden, medizinisches Fachpersonal entlastet und somit eine noch bessere Arzt/Pfleger-Patienten-Beziehung entstehen. Es sei einfach mehr Zeit für das Menschliche dieser speziellen Beziehung vorhanden. Durch Entlastung des Personals könnten Flüchtigkeitsfehler vermieden werden indem die Belastung und der Zeitdruck verringert wird. Organmängel und Wartelisten könnten klein gehalten werden, einfache und unkomplizierte Eingriffe von Robotern übernommen werden, sodass noch mehr Menschenleben gerettet werden können. Die aus der Unterstützung durch Mikroroboter resultierende Entlastung des Fachpersonals kann helfen die Fehlerquoten zu verringern und den Personalmangel ganz auszumerzen. Die größte Hoffnung der Befragten resultiert aus der Möglichkeit der künstlich hergestellten Organe aus dem 3D-Drucker. Sie wünschen sich, dass der Krebs besiegt werden kann und die Lebenserwartungen der Personen ihres Umfelds steigen. Eine gelungene Umfrage für unsere Gruppe.

Quellen Unsere Gruppe

1 „2.01.851 Vorlesung: Informatik und Gesellschaft (WiSe18/19) – Details“ unter „Hinweise zum Inhalt der Veranstaltung für Gasthörende“, 2018, https://elearning.unioldenburg.de/dispatch.php/course/ details/?cid=57b6df7d91a39608f9422bfaf153b750, Abruf 20.01.19
2 „Modul Informatik und Gesellschaft“ unter „Teams“, 2018, https://igel.informatik.unioldenburg.de/iug/teams, Abruf 20.01.19

Quellen e-Akte

1 Thelen, Peter: TK startet die elektronische Patientenakte (Stand: 24.04.2018). https://www.handelsblatt.com/politik/deutschland /digitalisierung-tk-startet-die-elektronische-patientenakte/21209204.html?ticket=ST-2089858-HWhO4zNzNMUBObUJX6Nh-ap1. [29.12.2018]
2 Kühn, Stefan; Haas, Peter: Elektronische Patientenakte: Von der Dokumentenakte zur feingranularen Akte (Stand: 2008).https://www.aerzteblatt.de/archiv/59949/ Elektronische-Patientenakte-Von-der-Dokumentenakte-zur-feingranularen-Akte. [29.11.2018]
3 Wikipedia: Elektronische Gesundheitsakte (Stand: 20.12.2018). https://de.wikipedia.org/wiki/Elektronische_ Gesundheitsakte#Vorteile. [29.12.2018]
4 Wikibooks: Medizinische Informatik: Patientendatei (Stand: 23.11.2011). https://de.wikibooks.org/w/index.php?title=Medizinische_Informatik:_Patientendatei &action=history. [29.12.2018]
5 Cho, Susanna: Elektronische Patientenakte: der souveräne oder gläserne Mensch? (Stand: 17.11.2017). https://www.healthrelations.de/elektronische-patientenakte/. [30.12.2018]
6 Zeit Online: Grundkonzept für elektronische Patientenakte steht (Stand: 15.10.2018). https://www.zeit.de/politik/deutschland/2018-10/gesundheitswesen-elektronische-patientenakte-grundkonzept-jens-spahn. [30.10.2018]
7 Redakteur, Gast: Die elektronische Patientenakte – der Weg zu einem digitalen Gesundheitswesen (Stand: 07.05.2018).https://www.management-circle.de/blog/die-elektronische-patientenakte-der-weg-zu-einem-digitalen-gesundheitswesen/. [29.12.2018]
8 Prof. Dr. Johner, Christian: Datenschutz im Gesundheitswesen bei medizinischen Daten (Stand: 24.05.2018). https://www.johner-institut.de/blog/gesundheitswesen/datenschutz-bei-medizinischen-daten/. [30.12.2018]
9 gematik: Telematik - das sichere Netz für Alle. https://www.gematik.de/telematikinfrastruktur/. [15.01.2019]
10 Ärzteblatt: Die Gesundheitsakte ist eine Übergangslösung. https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/96793/Die-Gesundheitsakte-ist-eine-Uebergangsloesung [28.01.2019]
11 Kma-online: Indrustrie treibt Interoperabilität voran. https://www.kma-online.de/aktuelles/it-digital-health/detail/industrie-treibt-interoperabilitaet-voran-a-34483 [28.01.2019]
12 Dr. Datenschutz: Elektronische Patientenakte: Segen oder datenschutzrechtlicher Fluch. https://www.datenschutzbeauftragter-info.de/elektronische-patientenakte-segen-oder-datenschutzrechtlicher-fluch/ [28.01.2019]

Quellen Forschung

[1] „KI in der Medizin – Wissensbasierte Systeme“, 31.12.2018, unter: https://www.bvmi.de/18-med-informatik/historie/118-ki-in-der-medizin-wissensbasiertesysteme
2 Gäßner, Marcus: „Expertensysteme (wissensbasierte Systeme) in der Medizin“, 31.12.2018, unter: http://www.xn--gssner-bua.de/downloads/text/XPSmed.pdf
3 „Krankenhausinformationssystem (KIS)“, 31.12.2018, unter: https://egesundheit.nrw.de/wiki/ krankenhausinformationssystem-kis/
4 Winter, Alfred: „Einführung in Krankenhausinformationssysteme“, 31.12.2018, unter: https://www.imise.uni-leipzig.de/Lehre/Semester/2008-09/MedDok/einfuehrungKIS.pdf
5 „Klinische Forschung in der individualisierten Medizin“, 31.12.2018, unter: https://www.ebm-netzwerk.de/ebm-events/kalender/ws-klinische-forschungindivdualisierte-medizin
6 Nietfeld, Wilfried; Lehrach, Hans: „Neue systembiologische Forschung für eine personalisierte Medizin bei Krebs“, 31.12.2018, unter: https://www.molgen.mpg.de/309401/ research_report_6766488
7 „Personalisierte Medizin: Die Gesundheitsversorgung der Zukunft ist individuell“, 31.12.2018, unter: https://www.epo.org/news-issues/technology/medical-technologies/personalisedmedicine_de.html
8 „Gentechnik“, 31.12.2018, unter: https://www.spektrum.de/lexikon/biologie-kompakt/gentechnik/4724
9 „Gentechnische Herstellung von Insulin“, 31.12.2018, unter: https://www.gensuisse.ch/sites/default/files/text_1-18_gesamtes_folienset.pdf
10 „Schweineinsulin“, 31.12.2018, unter: https://www.pharmawiki.ch/wiki/index.php?wiki=Schweineinsulin
11 Lanzerath, Dirk: „Der gläserne Mensch“, 31.12.2018, unter: http://www.bpb.de/gesellschaft/umwelt/bioethik /33792/der-glaeserne-mensch
12 Osterkamp, Jan: „CRSPR/Cas9 soll Krebs bekämpfen“, 31.12.2018, unter: https://www.spektrum.de/news/crispr-cas9-soll-krebs-bekaempfen/1429863
13 Fischer, Lars: „Naiv, voreilig und vermutlich erfolglos“, 31.12.2018, unter: https://www.spektrum.de/news/naiv-voreilig-und-vermutlich-erfolglos/1610548
14 Zacharakis, Zacharias: „Der Proband der Studie TGN 1412“, 31.12.2018, unter: https://www.stern.de/gesundheit/lebensgefaehrlicher- test-der-proband-der-studie-tgn1412-3321778.html
15 Deutsch, Erwin.: „Die klinische Prüfung in der Medizin“ ,Bd. 17, Verlang: Springer-Verlag Berlin-Heidelberg, 2005

Quellen Biodruck

1 S, Raphael: „3D-Biodruck“ in: “3Dnatives”, 18.05.2017, https://www.3dnatives.com/de/featured-biodruck-180520171/, Abruf am 28.12.2018
2 “Statistiken zur Organspende” in; „BZgA Organ Spende“, 2018, https://www.organspende-info.de/infothek/statistiken, Abruf 28.12.2018
3 “Was ist additive Fertigung” in: „3DActivation“, https://www.3d-activation.de/der-3d-druck-blog/was-ist-additivefertigung/, Abruf 28.12.2018
4 Hsu, Jeremy: „3D-Printed Kidneys“ in: “Live Science”, 25.11.2013, https://www.livescience.com/41480-3d-printedkidneys-take-small-steps.html, Abruf 28.12.2018
5 “history” in: “Organovo”, https://organovo.com/about/history/, Abruf 28.12.2018
6 „Zellen und ganze Organe aus dem 3D-Drucker“ in: „MedCareer“, https://www.medcareer.eu/blog/2018/05/25/ zellenganze-organe-dem-3d-drucker, Abruf 28.12.2018
7 Meyer, Anneke: „Künstliche Organe aus dem 3D-Drucker“ in: „Deutschlandfunk“, https://www.deutschlandfunk.de/leben-wie-gedruckt-kuenstliche-organe-aus-dem-3ddrucker.676.de.html?dram:article_id=345736, Abruf 28.12.2018
6 „Injekt-Druck“, in: „Digital Print“, 04.08.2016, https://digital-print-group.de/technologie/inkjet-druck-was-steckt-hinterder-technologie/, Abruf 28.12.2018
7 „Extruder-Grundlagen“ in: „hevo-plastics“, http://www.hevo-plastics.com/html/grundlagen_der_extrusion.html, Abruf 28.12.2018
8 Dominik: „Poietis: Biodruck mittels Laser“, 02.03.2016, https://3druck.com/drucker-und-produkte/poietis-biodruckmittels-laser-4642547/, Abruf 28.12.2018
9 Schmitt, Thomas: „Versicherer warnen vor Zwei-Klassenmedizin“, 12.06.2016, https://www.handelsblatt.com/politik/deutschland/ die-naechste-gesundheitsreform-versicherer-warnen-vor-zwei-klassenmedizin-seite-2/2970636-2.html, Abruf 28.12.2018
10 S, Raphael: „3D-Biodruck“ in: “3Dnatives”, 18.05.2017, https://www.3dnatives.com/de/featured-biodruck-180520171/, Abruf am 28.12.2018
11 „Zukunftsvision 3d-Bioprinting“, 16.10.2018, https://www.pro-retina.de/newsletter/2018/bioprinting-gewebe-undorgane-aus-dem-3d-drucker, Abruf 28.12.2018
12 Murphy, Sean V., Atala, Anthony, 05.08.2014. 3D bioprinting of tissues and organs, Journal:Nature Biotechnology
13 Transplantieren verstehen, (2017), Geschichte der Nierentransplantation, http://www.transplantation-verstehen.de/organe/niere/einleitung/geschichte-der-nierentransplantation.html
14 Feldmann C., Pumpe A, (2016), 3D-Druck – Verfahrensauswahl und Wirtschaftlichkeit Entscheidungsunterstützung für Unternehmen, Springer Verlag
15 Esssing, B., Emmerich, M., Zechner, W. (2016), Anwendung eines neuen xenogenen Knochenersatzmaterials Erste klinische Ergebnisse, ZWP Spezial
16 vgl. Murphy, Sean V., Atala, Anthony, (2014). 3D bioprinting of tissues and organs, Journal: Nature Biotechnology
17 bab, (2016), Niere aus dem 3D-Drucker funktioniert, https://www.gesundheitsstadt-berlin.de/niere-aus-dem-3d-drucker-funktioniert-10468/ (05.01.2019)
18Feldmann C., Pumpe A, (2016), 3D-Druck – Verfahrensauswahl und Wirtschaftlichkeit Entscheidungsunterstützung für Unternehmen, Springer Verlag

Quellen Robotik

1 Len Calderone: „The Most Important Robots in Medicine“, RoboticsTomorrow, 20.06.2017, https://www.roboticstomorrow.com/article/2017/06/ the-most-important-robots-in-medicine/10201/, Letzter Zugriff am 13.01.2019
2 Mark Piesing: “Medical robotics: Would you trust a robot with a scalpel?”, The Guardian, 10.10.2014, https://www.theguardian.com/technology/2014/oct/ 10/medical-robots-surgery-trust-future, Letzter Zugriff am 13.01.2019
3 Peter Cihak, Ausarbeitung zum Überfachlichen Seminar “Medizinische Informatik” Thema: "Robotik in der Medizin", Wintersemester 2004/2005, Technische Universität München (http://campar.in.tum.de/twiki/pub/Chair/ TeachingWs04MedInform/ Robotik_Ausarbeitung.pdf, Letzter Zugriff am 13.01.2019)
4 Thomas G Weiser et. al., An estimation of the global volume of surgery: a modelling strategy based on available data, Lancet, 2008; 372: 139–44 (https://www.who.int/surgery/global_volume_ surgery.pdf, Letzter Zugriff am 13.01.2019)
5 Janine Seitz, Die Robotisierung der Medizin, Health Trends, 2016, (https://www.zukunftsinstitut.de/ artikel/ health-trends/die-robotisierung-der-medizin/, Letzter Zugriff am 13.01.2019)

Quellen Umfrageergenisse

1 “Statistiken zur Organspende” in; „BZgA Organ Spende“, 2018, https://www.organspendeinfo.de/infothek/statistiken Abruf 10.01.