Digitale Zwillinge – Avatare in der Medizin und im Gesundheitswesen.

Digitale Zwillinge oder Doppelgänger, Avatare*, werden die Medizin, die Erkennung und Behandlung von Krankheiten revolutionieren.

Die rasante Entwicklung der Digitalisierung in der Medizin geht auch im Jahre 2022 weiter.
Neue Möglichkeiten setzen auch im Gesundheitsbereich, bei der Anamnese,Behandlung und Heilung von Patientinnen und Patienten, in der Forschung und Entwicklung neue Standards.

In Zukunft können von uns digitale ZwillingeAvatare* erstellt werden, die individuelle Gesundheitsdaten und digitale Aufnahmen, z.B. MRT – CT, als Grundlage für eine fallspezifische Behandlung durch Ärztinnen- und Ärzte in der Smart-Medical-Practice oder dem Smart Hospital interagieren können.
Eine Utopie? Nein, Avatarevirtuelle Zwillinge und VR (Virtual Reality) finden sich in immer mehr Anwendungen im Gesundheitswesen, der Medizin, der Psychologie. Die Entwicklung ist rasant. Genehmigungsverfahren, Daten- und Patientenschutz sind allerdings noch große Hürden.
Siemens Healhineers ist einer der Vorreiter in der Entwicklung von künstlichen Zwillingen in Europa und der Welt. Mehr erfahren auf der Webseite von Siemens Healthineers zum Thema Digitale Zwillinge:

https://www.siemens-healthineers.com/deu/perspectives/humanizing-medtech

Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig und nehmen stetig zu.

Psychotherapie – posttraumatische Belastungsstörung
Diabetes-Behandlung und Therapie
Krebstherapie
Augenheilkunde
Entwicklung von Pharmazeutika
Impfstoff-Entwicklung und Forschung
medizinische Ausbildung
Multiples-Sklerose – MS

Cloud-Anwendungen speichern Daten aus unterschiedlichen Quellen, Künstliche Intelligenz,
KI – (engl. AI Artifical Intelligence) errechnet und ermittelt die optimalen Behandlungsmethoden, Medikationen oder Reha-Maßnahmen in kürzester Zeit.
KI analysiert gewaltige Datenmengen aus medizinischer Expertise, Ergebnissen medizinischer Studien, OP-Berichten, Behandlungsergebnissen und das weltweit. Hinzu kommt die Visualisierung durch MRT oder CT Aufnahmen… Gesundheits- und Vitaldaten müssen der KI durch Scans von Dokumenten, Video- und Bilddateien zur Verfügung gestellt werden. Die Daten werden sicher auf redundanten Cloud-Servern gehostet.

Techgiganten wie Google sind bei der Digitalisierung, Künstlicher Intelligenz, bei digitalen Zwillingen, dem Metaverse schon sehr weit und sammeln Gesundheitsdaten – Ergebnisse medizinischer Studien.

Amerikanische Tech-Unternehmen und Cloud-Anbieter wie Google, Apple, Microsoft… haben die gewaltigen Entwicklungs- und Umsatzchancen schon länger erkannt. Die Datenmengen, die z.B. Google als weltweit führendes Suchmaschinen-Unternehmen bereits jetzt sammelt, lassen erahnen, dass die Tech-Giganten den umsatzträchtigen Bereich der Gesundheit, der Patientendaten schon länger ins Visier genommen haben.

Google hat das britische Startup DeepMind, das sich mit KI – AI im Gesundheitswesen beschäftigt und Zugriff auf Daten des britischen Gesundheitssystems hat, gekauft.
Die Kooperation mit der weltbekannten Mayoclinic, zur Digitalisierung und Erfassung von medizinwissenschaftlichen Veröffentlichungen, Krankheits- und Patientendaten zeigen die Anstrengungen von Google & Co in diesem Bereich
Zahlreiche medizinische Anwendungen und Gesundheits-Apps wie z.B. Google Health zeigen nicht nur Ergebnisse uns geben Antworten auf gesundheitliche Fragen der User, sie sammeln auch Daten über das Suchverhalten der Nutzer, z.B. nach Antworten zu Gesundheitsthemen.

Rechtliche Voraussetzungen an die Nutzung von Patienten- und Gesundheitsdaten sind hierzulande noch zu klären.

Die Voraussetzungen für die Nutzung von Gesundheitsdaten aus verschiedenem Datenquellen zusammen mit persönlichen Gesundheits- und Vitaldaten ist in Deutschland an viele gesetzliche Vorgaben, den durch die DSGVO und anderer Vorschriften zur Nutzung von Gesundheits- und Patientendaten geknüpft.
Aber hier liegt auch die Chance. Gesundheitsdaten ohne die öffentliche Preisgabe persönlicher Patientendaten wird die große Aufgabe für Lösungen heimischer Cloud- und IT-Anbieter und vieler Startup-Unternehmen, die medizinische Lösungen, DIGA entwickeln.

*künstliche Person oder eine grafisch animierte Figur, die einem Internetnutzer in der virtuellen Welt zugeordnet wird, deren Gesundheitsdaten, die medizinische Vita enthält. Dadurch können individuelle Krankheitsbilder und Behandlungen simuliert werden und damit die Medizin insgesamt revolutionieren.

Wie maschinelles Lernen, Künstliche Intelligenz- KI – Artificial Intelligence –  AI helfen kann Krankheiten zu diagnostizieren.

Maschinen lernen, mittels Algorithmen, künstlicher Intelligenz-KI aus verschiedenen Datenquellen Krankheiten zu diagnostizieren. Der Ursprung sind erfasste Daten, Dokumente und Bilder, die zuvor digitalisiert wurden.

Um Krankheiten richtig zu diagnostizieren bedarf es jahrelange medizinische Ausbildung und praktische Erfahrungen. Auch dann ist die Diagnose häufig ein mühsamer und zeitraubender Prozess. Häufig ist eine schnelle Diagnose und Behandlung aber lebensrettend.  Die Nachfrage nach Ärztinnen und Ärzten Fachärztinnen und Fachärzten ist weitaus größer als das Angebot.

KI gesteuerte Algorithmen können lernen Muster zu erkennen, ähnlich wie Ärzte sie sehen. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass Algorithmen viele konkrete Beispiele – viele tausend – brauchen, um zu lernen. Die entsprechenden Informationen, Diagnosen, Fallbeispiele und Bilder müssen den Algorithmen in digitalisierter Form zur Verfügung gestellt werden.

Das sog. Machine Learning ist also besonders hilfreich in Bereichen, in denen die diagnostischen Informationen, die ein Arzt untersucht, bereits digitalisiert worden sind.

Beispiele in denen KI und maschinelles Lernen in der Medizin heute schon Anwendung finden.

  • Erkennung von Lungenkrebs oder Schlaganfällen anhand von CT-Scans.
  • Beurteilung des Risikos eines plötzlichen Herztods oder anderer Herzerkrankungen anhand von Elektrokardiogrammen, kardialen MRT-Bildern
  • Klassifizieren von Hautläsionen in Hautbildern
  • Hinweise auf Diabetis – Retinopathien in Augenbildern finden.

Es gibt zahlreiche weitere Beispiele und es werden stetig mehr. KI und maschinelles Lernen sind die Zukunft in der Medizin, bei der Diagnose und Behandlung. Die Algorithmen werden dadurch genauso gut wie die Experten. Nur der Algorithmus, die KI kann in Sekundenbruchteilen Rückschlüsse ziehen, Behandlungswege aufzeigen und ist weltweit kostengünstig reproduzierbar. Bald könnte jeder überall Zugang zu der gleichen Qualität von Spitzen Experten z.B  in der Radiologie Diagnostik haben, und das zu deutlich niedrigen Kosten.

Das Metaversum – Metaverse ist die Zukunft des Internets, der digitalen Behandlung, der medizinischen Ausbildung, von operativen Eingriffen und stellt die Gesundheitsbranche insgesamt vor neue Aufgaben, Möglichkeiten und Herausforderungen.

Sie werden mit der Schaffung des Metaverse geschehen, einer virtuellen Welt, die von vielen als die nächste Revolution des Internets angesehen wird. Im Metaverse werden Benutzer, Operateure, Forscher, medizinisches Personal mithilfe von Avataren, digitalen Zwillingen in digitalen Räumen gemeinsam agieren. Grundlage sind große Datenmengen aus CT und MRT Scans, digitale Fotos, 3d-Modelle der Anantomie, Expertenwissen und bereits gemachten Erfahrungen.

green: Durch den Wegfall von persönlichen Konsultationen bei Fachärzten, Spezialisten können unnötige Reisen, Krafstoffe und Energie eingespart werden. Das hilft der Umwelt und dem Klima. Umweltschutz und Nachhaltigkeit als herausragende Aufgabe der Menschheit wird gefördert