Elektronik hilft Intelligente Bettauflage warnt vor mangelnder Aktivität

Von Michael Eckstein

Eine mit gedruckten Sensoren gefertigte Bettauflage in Kombination mit einer KI-Software zur Gesundheitsüberwachung in Echtzeit kann gefährliche Druckgeschwüre drastisch reduzieren.

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Die Bettauflage registriert die Bewegungen der Patienten und wertet sie mithilfe von Künstlicher Intelligenz aus. Bei zu geringer Aktivität steigt das Dekubitus-Risiko, daher gibt das System eine Warnung bespielsweise an das Stationszimmer.
Die Bettauflage registriert die Bewegungen der Patienten und wertet sie mithilfe von Künstlicher Intelligenz aus. Bei zu geringer Aktivität steigt das Dekubitus-Risiko, daher gibt das System eine Warnung bespielsweise an das Stationszimmer.
(Bild: InnovationLab)

Das auf gedruckte und organische Elektronik spezialisierte Unternehmen InnovationLab hat einen intelligenten Matratzenbezug entwickelt, der in Verbindung mit einer KI-gestützten Software die Bildung von Dekubitalgeschwüren um bis zu 88 Prozent reduzieren kann[i]. Von den potenziell lebensbedrohlichen Druckgeschwüren sind jährlich allein in den USA bis zu 2,5 Millionen Krankenhauspatienten betroffen, wie eine Untersuchung zeigt. „Bei einer beträchtlichen Anzahl von Patienten weltweit wird sich ein Dekubitus entwickeln, und die globale Sterberate, die direkt auf Dekubitus zurückzuführen ist, steigt im zweistelligen Bereich – ein sehr ernstes Problem im Gesundheitswesen“, sagte Dr. Christoph Kaiser, Leiter der Abteilung Tech-2-Market von InnovationLab.

Durch die Kombination der flexiblen gedruckten Sensoren von InnovationLab mit der darauf abgestimmten Gesundheitsüberwachungssoftware von Bitquadrat haben die beiden Firmen eine neue kostengünstige Plattform für Bettauflagen entwickelt, die eine personalisierte Risikobewertung von Druckgeschwüren in Echtzeit durchführt. Sie bietet laut Anbieter eine sehr effiziente Möglichkeit, Krankenpfleger und andere Pflegekräfte zu informieren, wenn Patienten auf ihrer Matratze umgelagert werden müssen. InnovationLab lobt das Einweg-Produkt dank organischer Elektronik als umweltfreundlich aus.

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Mehrere hundert gedruckte, flexible Drucksensoren pro Auflage

Der Demonstrator der intelligenten Bettauflage besteht aus einer Reihe von mehreren hundert flexiblen gedruckten Drucksensoren von InnovationLab. Das Unternehmen nutzt für die Fertigung seine Expertise als Hersteller von Rolle-zu-Rolle gedruckten und organischen Sensoren. Die Matte leitet die digitalisierten Messdaten an die Gesundheitsüberwachungssoftware von Bitquadrat weiter. Diese bewertet mithilfe von Algorithen des maschinellen Lernens (ML) beziehungsweise der Künstlichen Intelligenz (KI) und Echtzeit-Datenverarbeitung das Risiko von Druckgeschwüren, indem sie Druckstärke und -dauer an jedem Kontaktpunkt überwacht.

Aus den Werten leitet das Programm die Aktivität des Patienten ab. Ist diese zu gering, schlägt das System Alarm, indem es über die zentrale Applikation im Stationszimmer das Pflegepersonal warnt. So sei eine deutlich bessere Fernüberwachung möglich: „Dies ist ein großer Vorteil gegenüber herkömmlichen intelligenten Matratzen mit Bewegungssensoren, die nur erkennen, wenn sich ein Patient bewegt und seine Position ändert“, sagt Kaiser. Ein Rükgang von Druckgeschwüren könne auch zu einem geringeren Risiko von kostspieligen Klagen gegen medizinisches Fachpersonal führen.

Lokale Inferenz: Sensible Daten verlassen das Gerät nicht

Da die Inferenzberechnungen lokal auf der Hardware der jeweiligen Auflage erfolgen, verlassen keine sensiblen Daten das Gerät. Nur kritische Alarme werden weitergeleitet, so dass der Patient rund um die Uhr überwacht werden kann und die Privatsphäre gewahrt bleibt. Zulieferer von Krankenhäusern und Altenpflegeeinrichtungen – ebenso wie Matratzenhersteller und Systemintegratoren – könnten mit der Lösung eine neue Generation von intelligenten Einweg-Bettauflagen entwickeln, ist Kaiser überzeugt: „Mithilfe dieser neuen Auflagen verbessert sich die Situation der Patienten, weil das Pflegepersonal sie dank der innovativen Technologie effizienter versorgen kann.“

InnovationLab habe einen Bedarf im Markt erkannt, den man als Entwickler und Hersteller von Rolle-zu-Rolle gedruckten und organischen Sensoren adressieren können. „Dank unserer Kompetenz in der Massenproduktion von großflächig gedruckten Drucksensoren und der Expertise von Bitquadrat im Bereich intelligenter Software für das Gesundheitswesen können wir jetzt eine kostengünstige integrierte Hardware-/Software-Plattform liefern“, freut sich Kaiser. Damit ließe sich die Echtzeitüberwachung von Patienten, die anfällig für die Entwicklung von Druckgeschwüren sind, erheblich verbessern.

Zulieferer von Krankenhäusern und Altenpflegeeinrichtungen – ebenso wie Matratzenhersteller und Systemintegratoren – könnten mit der Lösung eine neue Generation von intelligenten Einweg-Bettauflagen entwickeln. Zu den Vorteilen der intelligenten Bettauflage zählt er:

  • Verringert das Auftreten von Dekubitus – unterstützt somit eine bessere Betreuung in der Akutversorgung.
  • Ermöglicht es dem Pflegepersonal, Patienten aus der Ferne in Echtzeit zu überwachen, anstatt alle dreißig Minuten bis zwei Stunden den gesamten Körper eines Patienten auf Dekubitus zu untersuchen.
  • Durch die Verwendung lokaler KI-Modelle und On-Board-Berechnungen verlassen keine sensiblen Daten das Gerät. Nur kritische Alarme werden weitergeleitet, so dass der Patient rund um die Uhr überwacht werden kann und die Privatsphäre gewahrt bleibt.
  • Ein Rückgang von Druckgeschwüren führt zu einem geringeren Risiko von kostspieligen Klagen gegen medizinisches Fachpersonal.
  • Umweltfreundliches Einweg-Produkt dank organischer Elektronik

„Der Fokus von Bitquadrat liegt darauf, Menschen länger gesund zu halten, ihre Krankheitsdauer zu verkürzen und ihre Lebensqualität zu erhöhen“, sagt Andreas R. C. Diehl, Geschäftsführer von Bitquadrat. Durch die Kombination von Drucksensoren mit einer Echtzeit-Gesundheitsüberwachungssoftware, die KI/ML zur Datenverarbeitung nutzt, würden sich ungeahnte Möglichkeiten zur Prävention von Dekubitus und anderen schweren Erkrankungen eröffnen.

Und abgesehen davon, dass das Wohlbefinden der Patienten an erster Stelle stehe, gebe es auch einen wirtschaftlichen Vorteil bei der Vorbeugung von Dekubitus. „Denn für jeden vermiedenen Dekubitus können die Versicherungsgesellschaften Zehntausende von Euros sparen“, schließt Diehl.

Quellen

[i] Walia GS, Wong AL, Lo AY, et al. Efficacy of monitoring devices in support of prevention of pressure injuries: systematic review and meta-analysis. Adv Skin Wound Care 2016;29:567–74.

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