Digitalisierung im Gesundheitswesen

Digitale Gesundheitsversorgung 2033:

Trends, Szenarien und Thesen

Das Whitepaper zum Foresight-Prozess, um die maßgeblichen Trends im Bereich »Digital Health« zu erkennen und daraus resultierende Markt- und Forschungsanforderungen abzuleiten.

Whitepaper [PDF] herunterladen

• Wordurch können Daten vernetzt und optimal genutzt werden?
   

• Wie wird personalisierte Medizin digitalisiert?
   

• Welche Sicherheitsaspekte sind im Umgang mit Daten essenziell?
  
  

Daten geben den Takt an: Grundlage für die Medizin von Morgen

Smartphones und tragbare Sensoren (sogenannte »Wearables«) sind kaum aus unserem Alltag wegzudenken. Sie stellen, neben einer Vielzahl weiterer Quellen, wertvolle Gesundheitsdaten zur Verfügung. Diese bilden die Grundlage bei der Digitalisierung im Gesundheitswesen und bieten einen relevanten Mehrwert für den medizinischen Fortschritt. Hierzu zählen beispielsweise Daten aus bildgebenden Verfahren und elektronische Routinedaten aus der klinischen Praxis.

Um das Potenzial von Daten effizient einzusetzen, sind wichtige Voraussetzungen zu beachten. Mit der Einhaltung geltender Datenschutzbestimmungen muss bei der Erhebung und Verarbeitung von Daten die Privatsphäre geschützt werden. Gleichzeitig ist es entscheidend, Interoperabilitätsstandards zu berücksichtigen, um eine funktionierende Infrastruktur mit Gesundheitsdaten aufbauen zu können. Schließlich gilt es, Vertrauen in Ergebnisse von Datenanalysen zu schaffen und Kompetenzen im Einsatz von Gesundheitsdaten zu stärken.

Genau dabei unterstützen wir Sie mit unserer Expertise und technischen Lösungen aus dem Bereich Data Science!

Dependable AI: Verlässliche Nutzung von Künstlicher Intelligenz und Daten

Voraussetzung für den Einsatz Künstlicher Intelligenz ist die Verfügbarkeit von Gesundheitsdaten. Die Anwendungsbereiche erstrecken sich von der Medikamentenentwicklung bis hin zur Präzisionsmedizin. Dabei liegen die Vorteile auf der Hand: eine KI arbeitet äußerst kostengünstig, ist immer einsatzbereit und kann Datenmengen verarbeiten, die das menschliche Auffassungsvermögen bei Weitem übersteigen. Und trotzdem ist sie nicht unfehlbar.

Mehrere Faktoren stellen bei der Nutzung von KI eine Herausforderung dar: eine verzerrte oder fehlende Datengrundlage, die eingesetzten Analysemethoden und mangelnde Kompetenz in der Nutzung von Gesundheitsdaten. Fehlentscheidungen sind bei der Digitalisierung im Gesundheitswesen mit erheblichen Risiken verbunden. Um die Gefahr für Leib und Leben zu minimieren, ist es wichtig, KI-Systeme ausreichend abzusichern. Genauso stellen wir uns die Medizin von morgen vor: digital, vernetzt und sicher.

Wir konzipieren verlässliche KI-Systeme für kritische Anwendungsgebiete und geben unsere Expertise in Schulungen weiter.

Weitere Informationen zu Künstlicher Intelligenz und Datenmanagement

• Fokusthema »Dependable AI«
  Verlässliche KI-Systeme in kritischen Anwendungsbereichen sicher einsetzen
  
  
• Leistung »Data & Analytics«
  Das Potenzial von Daten nutzen und mit Künstlicher Intelligenz effizient anwenden
  
  

• Blogbeitrag »KI in der Medizin«
  Potenziale von Künstlicher Intelligenz nutzen und Daten automatisiert auswerten
  
  

• Seminar: Data Scientist Basic Level (zertifiziert)
  Vermitteln von Datenkompetenzen für die Analyse und Verarbeitung von Gesundheitsdaten
  
  

• Seminar: Data Scientist Specialized in Assuring Safety (zertifiziert)
  Expertenwissen zur Absicherung Künstlicher Intelligenz in sicherheitskritischen Bereichen

Digitalisierung im Gesundheitswesen durch vernetzte Strukturen

Ein Digitales Ökosystem im Gesundheitswesen verknüpft digitale Technologien und Daten miteinander. Es umfasst mehrere Komponenten wie eine elektronische Patientenakte, Telemedizin, Gesundheits-Apps, Wearables und andere digitale Gesundheitslösungen. In einem Gesundheitsökosystem entstehen Synergieeffekte, von denen alle Mitwirkenden innerhalb des Systems profitieren.

Ziel ist es, die Gesundheitsversorgung zu verbessern und den Zugang zu Gesundheitsdiensten zu erleichtern. Plattformen vereinfachen die selbstständige Verwaltung eigener Gesundheitsdaten oder die Kommunikation mit medizinischem Fachpersonal. Gleichzeitig fördern personalisierte Informationen zum Gesundheitszustand die Prävention. Auch die übergreifende Kommunikation zwischen Krankenhäusern, Apotheken, Krankenversicherungen und der Ärzteschaft wird verbessert.
Ein digitales Gesundheitsökosystem kann jedoch auch Herausforderungen mit sich bringen. Neben der Sicherstellung der Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen gilt es, die Privatsphäre und die Sicherheit von Gesundheitsdaten zu wahren.

Wir unterstützen bei der sorgfältigen Planung, Implementierung und Regulierung von Digitalen Ökosystemen. Nur so lassen sich die Vorteile von vernetzen Strukturen maximieren und die Risiken minimieren.

Lesen Sie mehr über unsere Lösungen zu Digitalen Ökosystemen und Datenanalyse

• Fokusthema »Digitale Ökosysteme«
  Digitale Ökosysteme und Plattformökonomie im Detail
  
  

• Leistung »Software- und System-Architektur«
  Entwicklung von Systemen und Softwarearchitekturen und Migration von Bestandsystemen
  
  

• Whitepaper »Skalierbare Herstellung von ATMPs«
  Kernbausteine für die standardisierte automatisierte Produktion von Zell- und Gentherapeutika
  
  

• Blogbeitrag »Diagnose auf Knopfdruck«
  Wenn klinische Entscheidungsunterstützungssysteme den entscheidenden Hinweis geben
  
  

• Blogbeitrag »Neighborhood Diagnostics«
  Entwicklung eines Digitalen Ökosystems für digitale Diagnotik zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung im ländlichen Raum
  
  

• Blogbeitrag »Künstliche Intelligenz für Leitstellen und Lagezentren – das Projekt SPELL«
  KI als Entscheidungs- und Einsatzunterstützung im Katastrophenmanagement
  

Digitaler Zwilling in der Medizin: ein virtuelles Abbild zur personalisierten Behandlung

Im Kontext der Industrie 4.0 sind Digitale Zwillinge bereits sehr erfolgreich etabliert. Neuartig ist der Einsatz im Gesundheitsbereich mit dem Ziel, personalisierte Medizin zugänglicher zu gestalten.

Betroffene Personen reagieren unterschiedlich auf Krankheiten und Therapien. Daher können Fehldiagnosen, Nebenwirkungen oder allergische Reaktionen auf eine bestimmte Medikation aufkommen. Der digitale Patientenzwilling ist ein virtuelles Abbild einer erkrankten Person, basierend auf individuellen Gesundheitsdaten. Ein Digitaler Zwilling kann einen Menschen komplett oder nur bestimmte Körperteile und Organsysteme abbilden. Das innovative Vorgehen hat das Potenzial, die Früherkennung sowie die Entwicklung und Testung von Medikamenten zu beschleunigen. Dabei gilt es sicherzustellen, dass die vertraulichen medizinischen Daten von Personen geschützt werden.

Herstellung von Arzneimitteln in flexiblen Produktionsprozessen

Personalisierte Arzneimittel verzeichnen in der klinischen Forschung, Translation und Anwendung eine dynamische Entwicklung. Innovative Technologien sind erforderlich, um die Herstellung von neuartigen Medikamenten nach hohen Anforderungen zu optimieren. Neben dem Digitalen Patientenzwilling können auch Produktionsprozesse und Dienste simuliert werden, um deren Verhalten vorherzusagen.

Eine hohe Variantenvielfalt stellt Produktionssysteme vor Herausforderungen. Die Herstellung innovativer Arzneimittel setzt sich aktuell aus vielen manuellen Teilprozessen zusammen und ist daher sehr kostenintensiv. Entsprechende Produkte stehen nur in geringem Maße zur Verfügung. In einer virtuellen Testumgebung kann die Entwicklung und Produktion von Wirkstoffen für Arzneimittel oder Impfstoffe automatisiert werden. Außerdem lässt sich die Produktion modular gestalten, sodass Produkte günstig und flexibel nach »Losgröße 1« hergestellt werden können. Neben der Einhaltung hoher Sicherheitsansprüche bei Pharmaprodukten lassen sich auch herstellerübergreifend und lückenlos Qualitätsnachweise festhalten.

Wir setzen Digitale Zwillinge zum Beispiel mit Eclipse BaSyx und FERAL um. Außerdem nutzen wir verlässliche Künstliche Intelligenz, um die personalisierte Medizin und Digitalisierung im Gesundheitswesen zu fördern. Sprechen Sie uns an!

Weitere Informationen über unsere Angebote zu Simulationen und virtuellen Abbildern

• Fokusthema »Digitaler Zwilling«
  Virtuelle Abbildungen und Simulationen im Detail
  
  
• Lösung »FERAL«
  Das Simulationsframework zur Erstellung von virtuellen Testumgebungen
  
  

• Lösung »Eclipse BaSyx«
  Umsetzung von Digitalen Zwillingen mit Hilfe von Verwaltungsschalen
   

• Fachartikel: Digitale Zwillinge in der Medizin
  Publikation »Digital patient twins for personalized therapeutics and pharmaceutical manufacturing«

Datensouveränität und Datenschutz: Kontrolle behalten und Missbrauch vorbeugen

Bei der Digitalisierung im Gesundheitswesen sind Daten und deren Austausch zwischen Plattformen, Systemen und Medizingeräten unerlässlich. Vertrauliche medizinische Angaben sind besonders sensibel und dürfen nicht kompromittiert oder gar manipuliert werden. Deswegen gilt es, Gesundheitsdaten zu anonymisieren und zu schützen, um die Privatsphäre betroffener Personen zu wahren.

Mit unseren Lösungen unterstützen wir Sie, die Hoheit der Daten zu behalten und zu kontrollieren. Außerdem entwickeln wir umfassende Sicherheitskonzepte, um den Schutz der diskreten Gesundheitsdaten zu gewährleisten.

Security und Safety: Schutz vor unbefugten Eingriffen Dritter

Gezielte Diagnostik und Therapien werden zunehmend durch vernetzte Medizingeräte ermöglicht. Diese Infrastruktur ist zu schützen, sodass keine unbefugten Zugriffe darauf erfolgen können. Denn auch Cyber-Angriffe können erhebliche Folgen für Gesundheit und Leben von betroffenen Personen nach sich ziehen.

Dementsprechend verändert sich aktuell die Regulatorik in diesem Bereich stark: mit der NIS2-Richtlinie der EU werden neue Maßstäbe hinsichtlich der Cyber Security gesetzt. Der Bereich der medizinischen Versorgungsstrukturen, Hersteller von Versorgungsgütern und Medizingeräte wird kritisch eingestuft. Auch die Lieferketten werden hinsichtlich Cyber Security mit betrachtet und bewertet.

Wir bringen unsere Kompetenzen ein, um Datenplattformen, Systeme, Applikationen und Medizingeräte von Beginn an sicher zu konzipieren. Mit unseren Konzepten setzen wir die Cyber Security schon in der Entwicklungsphase von Systemen um. Parallel dazu binden wir unsere Expertise aus dem Safety Engineering ein. So gewährleisten wir, dass das Risiko für Leib und Leben ein akzeptables Maß nicht übersteigt.

Unsere Services im Bereich Informationssicherheit und funktionale Sicherheit

• Lösung »MYDATA Control Technologies«
  

  Nutzung von Daten nachvollziehen und technisch kontrollieren
   

• Leistung »Security Engineering
  

  IT-Sicherheit, Datenschutz und Datensouveränität im Detail
   

• Leistung »Safety Engineering«
  Gewährleistung der funktionalen Sicherheit für sicherheitskritische Systeme und Geräte

Wir können Sie in nahezu allen Belangen in diesem Umfeld mit unserem technologischen und methodischen Know-how bestens unterstützen. Mit unseren Fachabteilungen decken wir ein breites Wissensspektrum ab und finden immer eine passende Lösung – auch mit Hilfe des großen Fraunhofer-Netzwerks!

Wen unterstützen wir?

Wir arbeiten mit Krankenkassen und allen Leistungserbringern im Gesundheitswesen zusammen. Außerdem unterstützen wir Pharmaunternehmen bei der Arzneimittelproduktion und bringen in der Medizintechnik unser Know-How ein.

Sprechen Sie uns an! In einem unverbindlichen Gespräch tauschen wir uns gerne über Ihre Anforderungen aus.