For Healthcare Beyond Borders
GESUNDHEITSWESEN UND VORSORGE VERLASSEN KRANKENHAUS UND ARZTPRAXIS. IN DER VERNETZTEN WELT GEHT DER PATIENT SEINEN ÜBLICHEN TÄTIGKEITEN NACH. TROTZDEM HAT DER ARZT ALLE VITALDATEN IM BLICK.
Den Herzschlag im Blick
Beyond Borders
Smartwatches und andere Consumerprodukte finden den Weg ins Gesundheitswesen. Mit optimal angepasster Sensortechnik erfassen sie die Herz-Kreislauf-Funktionen so genau, dass sie bei Vorsorgeuntersuchungen teure Medizintechnik ersetzen.
Fast überall auf der Welt stehen die Gesundheitseinrichtungen vor denselben Problemen: überarbeitete Ärzte und Pflegekräfte; stundenlange Wartezeiten in den Notaufnahmen; steigender Kostendruck; »informierte« Patienten, die zunehmend mehr Mitspracherecht bei ihrer Therapie fordern und damit den Arbeitsaufwand für das medizinische Personal weiter in die Höhe treiben. Vernetzte, »smarte « Medizin soll das ändern. Viele Grundprinzipien sind dabei nicht viel anders als man es aus Smart-City-Konzepten oder der Industrie 4.0 kennt: Geräte im Internet-of-Things, computergestützte Datenanalyse und künstliche Intelligenz sorgen dafür, dass standardisierte Prozesse reibungslos ablaufen. Doch es gibt einen entscheidenden Unterschied: den Faktor Mensch!
Alles dreht sich um Menschen
Anders als in der Werkshalle oder bei der Steuerung von Verkehrsflüssen drehen sich bei der »smart Healthcare« fast alle Prozesse um Menschen. Da ist natürlich der Patient. Sein Gesundheitszustand steht im Mittelpunkt. Er soll eine gute Behandlung bekommen und sich dabei möglichst wohlfühlen, denn inzwischen ist jedem klar: Allgemeines Wohlbefinden beschleunigt den Genesungsprozess. Es geht aber auch um Ärzte und Pflegepersonal, die durch die smarte Technologie entlastet werden. Dazu benötigen sie vor allem eines: zuverlässige, aussagekräftige aktuelle Daten über den Gesundheitszustand des Patienten. Wie eine solche computergestützte Arzt-Patient-Kommunikation funktionieren kann, zeigt das sogenannte »Remote Patient Monitoring«.
Der Arzt checkt aus der Ferne
Die Vorteile zeigt eine Studie aus den Niederlanden1. Dabei erhielten 1.140 Herzpatienten Smartphone-kompatible Geräte wie Blutdruckmessgeräte, Schrittzähler, Pulsoxymeter, Thermometer und benutzerfreundliche EKG-Geräte. Erstmals kamen dabei in einer klinischen Studie auch sogenannte »Smartwatches« zum Einsatz. Über einen Zeitraum von vier Jahren maßen die Teilnehmer in regelmäßigen Abständen ihre Werte. Der Arzt konnte online auf die Daten zugreifen und entsprechend beurteilen, wie sich der Gesundheitszustand der einzelnen Probanden entwickelte. Alles in allem wurde das Projekt am Ende von den meisten Beteiligten positiv bewertet. Auch wenn einige von ihnen es ein wenig nervig fanden, ständig an sich selbst herumzumessen, waren sich die Patienten einig, dass sie im Laufe der Studie mehr über ihren eigenen Gesundheitszustand gelernt haben – und das entspannt in den eigenen vier Wänden. Das konnten die Ärzte bestätigen.
Massgeschneiderte Lösungen für Heute
Industriestandards für morgen
Je einfacher, desto besser
Damit diese Art von Telemedizin funktioniert, müssen die Messgeräte besonders einfach zu bedienen sein. Patienten sind keine medizinischen Fachkräfte, die ständig mit komplexem Equipment herumhantieren; trotzdem müssen sie wissen, wie sie verwertbare Daten erzeugen. Am besten eignen sich daher hochwertige Consumerprodukte, wie sie zum Beispiel der französische Hersteller Withings anbietet. Ihr intuitives Design ermutigt die Menschen, sie über einen langen Zeitraum hinweg zu benutzen. Während der Studie waren diese Geräte mit den elektronischen medizinischen Daten jedes Teilnehmers verbunden, sodass die Ärzte jederzeit den aktuellen Zustand ihrer Patienten überprüfen und deren Entwicklung verfolgen konnten. Die Smartwatches messen berührungsfrei mit einem optischen Sensor – ohne schmerzhafte Nadeln oder unbequeme Elektroden.
PPG holt die Daten aus dem Blut
Um das Herz-Kreislaufsystem des Patienten zu überwachen, nutzen Smart Devices die Photoplethysmographie (PPG). Bei diesem optischen Messverfahren wird eine Wellenlänge (z.B. grün) eingesetzt, um die Pulsfrequenz zu messen. Ein weiteres, geschickt gewähltes Wellenlängenpaar erfasst die arterielle Sauerstoffsättigung (SpO2) des Blutes in den Arterien. Als Detektor für alle drei Wellenlängen dient eine Photodiode. Entscheidend ist dabei das Hämoglobin – sozusagen der Logistikdienstleister des Blutes, der Sauerstoff zu den Zellen transportiert. Je nach Sauerstoffsättigung ändert sich das Absorptionsverhalten dieses Moleküls.
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Massgeschneiderte Photonik
EINE BRÜCKE ZWISCHEN QUALITÄT UND QUANTITÄT FÜR DIE STANDARDS VON MORGEN
Große Mengen Qualität
»Als Photonik-Experten fertigen wir einzelne Bauteile für kleine Nischenmärkte, aber auch große Mengen für die Hersteller von Consumerprodukten wie Smartwatches «, sagt Sven Schreiber, Vertriebsleiter bei LASER COMPONENTS Germany. »Unabhängig von der Liefermenge können sich alle Kunden darauf verlassen, dass unsere Komponenten genau ihren Anforderungen entsprechen.« Oft beginnt die Zusammenarbeit mit einem einzigen Standardprodukt – zum Beispiel einer Photodiode, die zu Testzwecken bestellt wird. So kann der Kunde erst einmal prüfen, ob sich unsere Komponente für seine Anwendung eignet. Gemeinsam mit dem Produktingenieur wird dann besprochen, welche Anpassungen nötig sind. »Natürlich müssen dabei immer wieder Kompromisse geschlossen werden«, weiß Schreiber. »Wenn bei einer Spezifikation unbedingt das Optimum erreicht werden soll, muss man eben manchmal woanders Abstriche machen. Es ist zum Beispiel möglich, den Formfaktor zu reduzieren, in dem man SMD-Gehäuse verwendet. Wir wissen aus jahrzehntelanger Erfahrung, an welchen Stellschrauben wir drehen müssen, damit am Ende alles zusammengeht.« Erst wenn sicher ist, dass alle Erwartungen des Kunden erfüllt sind, kann die Massenproduktion beginnen.
Die Anpassung von heute ist der Standard von morgen
Von diesem Vorgehen profitieren beide Seiten, denn oft genug entstehen aus Anpassungen, die von einem einzelnen Kunden initiiert wurden, neue Standard- Produkte. »Durch die Wünsche unserer Kunden sehen wir, wohin sich der Markt entwickelt. Diesen Weg gestalten wir jederzeit gerne mit«, erklärt Schreiber die Strategie des Unternehmens. »Keine neue Produktentwicklung soll an einer unserer Komponenten scheitern. Dazu müssen wir die Grenzen des technisch Möglichen immer wieder neu definieren.«
1 cardio.jmir.org/2021/2/e26072
Bild: In enger Zusammenarbeit zwischen Kunde und Produktingenieur entsteht ein Produkt, das optimal auf die Anwendung zugeschnitten ist.
»WIR SPRECHEN MIT DEM KUNDEN AUF AUGENHÖHE UND ERARBEITEN GEMEINSAM DIE OPTIMALE LÖSUNG.«
RAJ CHAKRABORTY
General Manager LASER COMPONENTS Detector Group
General Manager Raj Chakraborty und das Team der Detector Group entwickeln und fertigen die verschiedensten Detektor-Typen für medizinische Geräte. Dabei orientieren sie sich stets an den spezifischen Anforderungen der Anwendung. Unabhängig von der Größe der Bestellung erhält jeder Kunde ein Produkt, das optimal auf seine Bedürfnisse abgestimmt ist.
Produktübersicht
IR Detektoren von LASER COMPONENTS
IR Komponenten
für 5Hz / 5µm
Komplettpaket mit ausgewählten Filtern und anderem Zubehör
Die auf Heterostrukturen basierenden Fotodioden der Baureihe IA35 sind insbesondere für den Raumtemperaturbetrieb konzipiert.
Infrarot-Photodioden (IR) mit hoher Quanteneffizienz
PbS Detektoren detektieren infrarote Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 1 µm – 3,3 µm.
Polykristallines Bleiselenid, PbSe, ist ein Standard-Halbleiterdetektor mit einer Empfindlichkeit zwischen 1 – 5,2 µm.
Der Filter macht den Unterschied. Thermische Detektoren sind naturgemäß polychromatisch. Um ein bestimmtes Gas/eine Wellenlänge zu detektieren, wird ein passender Filter benötigt.
Innovative Einkanal-Detektoren für FTIR-Instrumenten im Spannungsbetrieb (VM).
Unsere mehrkanaligen Pyrodetektoren umfassen 2-Kanaler, 3-Kanaler und 4-Kanal Detektoren.
Spektral flach von UV bis IR. Chipgröße von 0,25 bis 6 mm Kantenlänge.
Kompakte und universelle pyroelektrische Receiver mit hochwertiger Elektronik für den LWIR- und THz-Bereich.
DLaTGS Detektoren haben den höchsten pyroelektrischen Effekt und werden meist für FTIR Anwendungen eingesetzt.
Pyroelektrische Kristalle erzeugen gleichzeitig positive und negative Ladungsträger – jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten des Kristalls.
LASER COMPONENTS Germany – Ihr kompetenter Partner für optische und optoelektronische Komponenten in Deutschland.
Willkommen bei der LASER COMPONENTS Germany GmbH, Ihrem Experten für Komponenten in der Photonik. Unser breites
Produktsortiment an Detektoren, Laserdioden, Lasermodulen, Optik, Faseroptik und mehr ist jeden Euro (€/EUR)
wert. Mit maßgeschneiderten Lösungen decken wir alle denkbaren Anwendungsbereiche ab: von der Sensortechnik bis
zur Medizintechnik.
Sie erreichen uns hier:
Werner-von-Siemens-Str. 15
82140 Olching
Deutschland
Tel.: +49 8142 2864-0
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