21. Juni 2019

Die Zukunft der Versorgung chronisch Kranker

Chronisch kranke Menschen werden in Zukunft dank neuer Technologien und der Fähigkeit, große Datenmengen zu analysieren, viel besser und viel personalisierter versorgt.

Lesedauer: 4,5 Minuten

Der folgende Beitrag von Jasper zu Pulitz stammt aus dem Buch „Die Zukunft der Medizin“ und erscheint hier in gekürzter Fassung mit freundlicher Genehmigung der Medizinisch Wissenschaftlichen Verlagsgesellschaft (MWV). Redaktionelle Umsetzung: Marina Urbanietz

3 wichtige Stoßrichtungen

Die wesentlichen Hebel für die Verbesserung der Versorgung chronisch Kranker sind bekannt. Dem Gesundheitssystem fehlen jedoch bisher die technologischen Möglichkeiten, sinnvolle Schritte zur Umsetzung zu gehen. Dies wird sich zusehends ändern. Dabei prägen diese 3 Stoßrichtungen die Zukunftsvision:

1. Früherkennung: Das individuelle Risiko, an einem chronischen Leiden zu erkranken, wird mithilfe von Sensoren, Wearables und „X-omics“-Daten (genomics, transcriptomics, proteomics, metabolomics, microbiomics etc.) und Künstlicher Intelligenz früher als heute erkannt und hinsichtlich seiner Krankheitsrelevanz bewertet – gegebenenfalls noch vor der Geburt. Entsprechend werden präventive Maßnahmen frühzeitig ergriffen.

Resultat: Chronische Erkrankungen treten nicht oder nur verzögert auf.

2. Digitale Versorgung: Bestehende chronische Erkrankungen werden durch technologieunterstutztes, in den Patientenalltag eingebettetes Monitoring und Coaching, kontinuierliche Datenanalyse und durch Künstliche Intelligenz unterstutzte, (teil‑)automatisierte Intervention – Stichwort Chatbot bzw. virtuelle Assistenten – kontinuierlich versorgt. Das Smartphone wird zum „point of care“, Sensoren übertragen Vitalparameter, Algorithmen identifizieren Risiken.

Auf Basis eines tiefgreifenden Verständnisses individueller Präferenzen und Motivationsmuster werden Patienten aktiviert – sie erhalten maßgeschneiderte digitale Angebote und Anreize, sich dauerhaft für das Management ihrer chronischen Erkrankungen zu engagieren.

Resultat: Drohende Komplikationen werden früher erkannt, kostspielige Ereignisse wie Krankenhausaufenthalte reduziert.

3. Fundamental weiterentwickelte Versorgungs- und Vergütungsstrukturen: Integrierte Versorgungsstrukturen und populationsbezogene Versorgungsmodelle für chronisch kranke Menschen werden von der Ausnahme zur Regel. Leistungserbringer erhalten finanzielle Anreize, gezielt die Ergebnisse der Versorgung chronisch kranker Menschen zu verbessern, tragen aber auch einen Teil des Risikos.

Resultat: Sicherstellung von Versorgungsstandards für chronisch kranke Menschen und Output-Fokussierung des Gesundheitssystems durch gleichgerichtete Anreize.

Zukünftige Ansätze

Welche Entwicklungen bereits heute erkennbar sind und wie sie die Zukunft prägen werden, zeigen die zwei folgenden Beispiele.

  • Ein Beispiel für ein Wearable, das bereits weite Verbreitung gefunden hat, ist der ZIO Patch der Firma iRhythm Technologies. Das FDA-zugelassene Pflaster enthält einen kleinen, haftenden, wasserabweisenden EKG-Sensor mit einer Elektrode, die der Benutzer auf seine Brust kleben kann, um eine kontinuierliche 24-Stunden-Überwachung über einen Zeitraum von 2 Wochen durchzuführen. Die diagnostische Ausbeute, das heißt die Detektion einer tatsächlich vorhandenen Arrhythmie, in diesem Fall Vorhofflimmern, lässt sich im Vergleich zum normalen, zweitägigen Langzeit-EKG deutlich verbessern (Turakhia et al. 2013).

    Mittlerweile wurden mit dem ZIO Patch über 400 Millionen Stunden kuratierter EKG-Daten erzeugt. Über 90.000 EKGs wurden in einer Kollaboration mit der Stanford University verwendet, um ein „Deep Neuronal Network“ (Deep Learning-Algorithmus) zu entwickeln, das 12 Herzrhythmusklassen mindestens so gut wie oder sogar besser als Kardiologen identifizieren kann (Hannun et al. 2019).

  • Man erhält in der Apotheke oder Drogerie einen Testkit, gibt eine Speichelprobe ab und sendet diese ein. Ein Labor analysiert die Probe und identifiziert Erkrankungsrisiken.

    Firmen wie 23andme oder Color sind mit verschiedenen auf Endverbraucher ausgerichteten Testkits bereits am Markt, die die DNA des Spenders analysieren und die Ergebnisse online zur Verfügung stellen

    • 23andme versendet seinen Testkit derzeit (Stand Januar 2019) in ca. 55 Länder inklusive Deutschland. Untersucht werden in der DNA des Kunden fast 1 Million Abschnitte des menschlichen Erbguts, die sog. Einzelnukleotid-Polymorphismen aufweisen (Genotypisierung5) und persönliche Merkmale ausmachen. Kunden in Kanada, USA (inkl. Übersee-Territorien), UK, Irland, Dänemark, Schweden, Finnland und den Niederlanden können detaillierte Health-Reports erhalten, die auf genetische Risiken, beispielsweise an Brustkrebs, Alzheimer oder Parkinson zu erkranken hinweisen.
    • Color bietet in über 100 Ländern auf Basis von Next Generation Sequencing7 verschiedene Tests zur Bestimmung des erblichen Risikos für Krebs- und Herzerkrankungen an. Der Color Hereditary Heart Health Test8 analysiert 30 Gene, die mit erblichen Erkrankungen wie Kardiomyopathien, Arrhythmien, Arteriosklerose und familiärer Hypercholesterninämie assoziiert sind. Eine ärztliche Verordnung ist erforderlich. Detaillierte Reports sind für Arzt und Patient online zugänglich. Patientenreports sind allgemeinverständlich formuliert.

    Polygenetische Risiko-Scores

    Die heute verfügbaren Tests und Analysemethoden fokussieren sich auf Veränderungen an einzelnen Genen und monokausale Zusammenhänge zwischen Genotyp und Phänotyp. Zukünftig werden polygenetische Risiko-Scores (ein gewichteter Risikowert für ein Merkmal oder eine Krankheitsdisposition unter Berücksichtigung von Genvarianten an mehreren Orten im Genom), die nicht nur die generelle Prädisposition, sondern auch die Wahrscheinlichkeit des Eintretens einer chronischen Erkrankung, beispielsweise Typ-2-Diabetes mit hoher Treffsicherheit anzeigen (Heianza u. Qi 2019; Simonson et al. 2011; Natarajan et al. 2017; Cho et al. 2014; Muller et al. 2016).

    Neben genetischen Markern werden auch andere Biomarker beispielsweise aus dem Mikrobiom und dem Metabolom der Testperson zur Verfügung stehen, um Menschen mit erhöhtem Erkrankungsrisiko frühzeitig zu identifizieren.

    Ferner werden epigenetische Effekte, das heißt nicht in der DNA-Sequenz kodierte Aktivitätsänderungen von Genen, berücksichtigt werden können (Dijk et al. 2015). Schließlich werden Umwelteinflüsse und – gerade bei chronischen Erkrankungen sehr wichtig – soziale Determinanten von Gesundheit zukünftig besser quantifiziert und hinsichtlich ihres Risikobeitrags eingeschätzt werden. Resultat wären multidimensionale und dynamische Risiko-Scores, die eine realistische Einschätzung über das Auftreten und den Verlauf chronischer Erkrankungen liefern.

    Liegen diese Risiko-Scores außerhalb des Referenzbereichs, ergibt sich die Möglichkeit eines intensivierten Monitorings und möglicherweise einer prophylaktischen Behandlung. Gerade bei einer Erkrankung wie Typ-2-Diabetes bestehen echte Optionen für die Prävention, beispielsweise durch eine Änderung des Lebensstils und der Ernährung. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass bei den betroffenen Personen die Erkrankung symptomatisch wird bzw. Folgeerkrankungen auslöst. Damit diese Vision Realität wird, müssen für wichtige chronische Erkrankungen allerdings weitere (Bio‑)Marker identifiziert werden, um das Wissen über die Krankheitsentstehung und die Belastbarkeit prädiktiver Aussagen zu erweitern. Die Richtigkeit von Risiko-Vorhersagen muss ausreichend belegt und abgesichert sein.

    Bevölkerungsweite Risiko-Screenings

    Mit der Verfügbarkeit umfassender und aussagefähiger Tests und Scorings zu vertretbaren Kosten könnte es zukünftig möglicherweise auf Risikopopulationen bezogene oder gar bevölkerungsweite Risiko-Screenings für die Entwicklung chronischer Erkrankungen geben. Allerdings: Derartige Methoden erfordern eine Einwilligung und kompetente Beratung durch Ärzte und Therapeuten, damit die notwendigen vorbeugenden Maßnahmen korrekt umgesetzt werden und der Umgang mit (genetischem) Risikowissen adäquat erfolgt (Pet et al. 2019). Schließlich werden sich die neuen Ansätze in einem solidarisch finanzierten Gesundheitssystem nur durchsetzen, wenn sie auch gesundheitsökonomischen Nutzen haben.

Zukunft heute: Diese Innovationen werden bereits umgesetzt

In Zukunft werden Patienten mit chronischen Erkrankungen ortsunabhängig und nach ihren persönlichen Präferenzen kontinuierlich betreut. Die folgenden Beispiele illustrieren die bisherigen Erfahrungen mit den innovativen Versorgungs-Ansätzen.

  • In einer prospektiven, randomisierten und kontrollierten deutschen Studie (TIM-HF2) mit über 1.500 Herzinsuffizienzpatienten (NYHA II und III), die eine telemedizinische Betreuung mit auf das Risikoprofil des Patienten abgestimmten Interventionen erhielten, wurde gezeigt, dass Patienten im Interventionsarm über die Beobachtungsperiode von einem Jahr signifikant weniger Tage durch ungeplante, kardiovaskulär verursachte Krankenhausaufenthalte oder Tod verloren (Telemedizingruppe: 17,8 Tage, Kontrollgruppe: 24,2 Tage) (Koehler et al. 2018).

    Die Gesamtsterblichkeit wurde ebenfalls signifikant verringert: Von 100 Herzinsuffizienzpatienten starben unter normalen medizinischen Versorgungsbedingungen 11 Patienten, mit zusätzlicher telemedizinischer Betreuung waren es nur 8. In Bezug auf die ungeplanten Krankenhausaufenthalte aufgrund von Herzinsuffizienz verloren die Patienten der Telemedizingruppe 3,8 Tage pro Jahr im Vergleich zu 5,6 Tagen pro Jahr in der Kontrollgruppe. Eine gesundheitsökonomische Analyse unter Berücksichtigung der Interventionskosten steht aus.

    Mehr über die Ergebnisse dieser Studie lesen Sie in unserem Beitrag “Telemedizin verlängert das Leben von Herzschwäche-Patienten”.

  • Im Programm “Curaplan Herz Plus” der AOK Nordost, welches eine Kombination von Telemonitoring und Coaching bietet, schult und berät ein Pflegepersonalteam im telemedizinischen Betreuungszentrum eines externen Dienstleisters Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz zu allen Inhalten des Lebens mit ihrer Erkrankung. Ferner ermitteln und dokumentieren Patienten täglich Zeichen und Beschwerden ihrer Erkrankung sowie ihr Körpergewicht. Die Informationen werden automatisch an das Telemedizin- Zentrum übermittelt, wo auch eine teilautomatisierte Auswertung erfolgt. Wenn Frühzeichen einer Verschlechterung erkannt werden, informiert das Zentrum den Patienten und den ambulant betreuenden Arzt und unterstützt beide bei der zeitnahen Einleitung einer Behandlung, die einem Krankenhausaufenthalt vorbeugen soll.

    Bisher wurden über 7.000 Versicherte in dem Programm betreut. Eine Auswertung ergab, dass das Programm die Überlebenswahrscheinlichkeit der Patienten nach 2 Jahren um bis zu 70 Prozent erhöht (Herold et al. 2018). Die nach 2 Jahren gemessene Häufigkeit der indikationsspezifischen Krankenhausaufenthalte sank in der Interventionsgruppe signifikant. Es konnte ein deutlicher Trend zu Einsparungen bei den Gesamtkosten pro Patienten gezeigt werden (Herold et al. 2018).

  • Die AOK Bayern führte ein landesweites Telemonitoring-Programm für COPD-Patienten durch, um die Häufigkeit von Krankheitsschüben und stationären Einweisungen zu reduzieren und die Lebensqualität zu verbessern. Die Auswertung umfasste 651 Patienten und eine einjährige Beobachtungsperiode.

    Das Mortalitätsrisiko der Patienten wurde um 49 Prozent gesenkt. Krankenhausaufenthalte und das Aufsuchen einer Notaufnahme waren seltener erforderlich. Die Leistungsausgaben pro Patienten reduzierten sich um insgesamt 895 EUR (Interventionskosten nicht berücksichtigt), im Wesentlichen getrieben durch eine geringere Anzahl von Krankenhausaufenthalten. Die positiven Effekte waren bei Patienten mit sehr schwerer COPD am stärksten ausgeprägt (Achelrod et al. 2017).

  • In einer randomisierten, prospektiv vergleichenden Diabetes-Coaching-Studie des Deutschen Instituts für Telemedizin und Gesundheitsförderung (DITG) in Zusammenarbeit mit dem Westdeutschen Diabetes- und Gesundheitszentrum (WDGZ) mit 202 Patienten wurde ein telemedizinisches Lebenstil-Intervention-Programm (TeLiPro) für adipöse Typ-2-Diabetiker mit unzureichender glykämischer Kontrolle (HbA1c ≥ 7,5 Prozent) und einem BMI ≥ 27 kg/m2 eingesetzt (Kempf et al. 2017).

    Die Patienten wurden mit telemedizinischen Blutzuckermessgeräten, Waagen und Schrittzählern ausgestattet. Ein Online-Portal ermöglichte die Vernetzung der Akteure (Hausärzte, Diabetologen, Diabetesberater und Patienten) und führte Patientendaten zusammen. In der Interventionsgruppe erhielten die Patienten eine Diät zur initialen Gewichtsreduktion sowie telefonisches Coaching zu den Themen Ernährung, Bewegung, Motivation, Medikation und Krankheitsaufklärung. Die dreimonatige Betreuung erfolgte nach einem strikten Interventionsplan mit klar definierten HbA1c- und BMI-Zielen.

    Nach einem Jahr hatte das Programm den HbA1c-Wert, das Gewicht und den Insulinbedarf signifikant verbessert. Auch weitere Parameter wie systolischer Blutdruck, Lebensqualität, Insulinbedarf und Ernährungsverhalten verbesserten sich. Die Interventionskosten pro Patienten betrugen umgerechnet 1.300 US-Dollar. Weitere TeLiPro-Daten und andere Studien (Lean et al. 2018) deuten darauf hin, dass eine Remission bei Typ-2-Diabetikern in einem Routine-Versorgungssetting möglich ist. Inzwischen gibt es etliche vielversprechende Projekte zur digital unterstützten Diabetesversorgung (Graetzel von Graetz 2018). In USA erzielte die Firma Livongo ähnliche Erfolge (Bollyky et al. 2018; Downing J al. 2017). Typ-2-Diabetes könnte für viele Betroffene zu einer heilbaren Erkrankung werden.

Insgesamt lässt sich vorhersagen

Zukünftig wird die Kombination aus sensorgestütztem Peripheriegerät (Wearable), App und (cloudbasierter) Plattform, kombiniert mit einer durch Künstliche Intelligenz unterstützten Auswertung und personalisierten Intervention beim Patienten (entweder maschinell – Stichwort Chatbot bzw. virtueller Assistent – oder persönlich durch einen Coach) eine deutlich bessere Versorgung ermöglichen.

Tipp der Redaktion

Während extrakorporale Sensoren in allen möglichen klinischen und konsumentengängigen Formen bereits etabliert sind – die Apple Watch Series 4 kann ein EKG ableiten – wird in Zukunft auch die intrakorporale Sensorik eine große Rolle spielen.

„Vision Zero“: Resümee und Ausblick

Die zukünftige digitale Versorgung chronisch kranker Menschen wird datenbasiert, technologisiert, und personalisiert sein. Erfolgskritisch ist die dauerhafte Aktivierung des Patienten und seines Umfelds, die Weiterentwicklung und der zielgerichtete Einsatz von Technologie sowie das fokussierte Redesign von Versorgungsprozessen und -strukturen, um Leistungserbringer zu motivieren und eine optimale Koordination der Patientenbetreuung zu gewährleisten.

Mit weiterem Fortschritt bei der Erforschung der Krankheitsursachen und den beschriebenen Entwicklungen könnte in ferner Zukunft eine „Vision Zero“ für chronische Erkrankungen Realität werden: Chronische Erkrankungen werden verhindert oder geheilt, das Leiden von Millionen Menschen wird gemildert. Damit wird ein wesentlicher Beitrag zur langfristigen Stabilisierung unseres Gesundheitssystems geleistet.

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Bildquelle: © istock.com/Devrimb

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