Von neuen Technologien und nachhaltigen Bemühungen: 5 Innovationen und Trends in der modernen Medizin

Die Welt ist im Wandel – so auch die Medizin. Im Spannungsfeld zwischen Digitalisierung und KI auf der einen Seite und Personalengpässen und dem Wunsch nach mehr Menschlichkeit auf der anderen erblicken neue Technologien das Licht der Welt und es manifestieren sich spannende Trends. Wir stellen ein paar davon vor.

Jeder Mensch hat das Recht auf einen Zugang zur Gesundheitsversorgung. Das hat sich die Weltgesundheitsorganisation (WHO) seit ihrer Gründung 1946 auf die Fahnen geheftet. Und diese Versorgung sollte sicher, effektiv und erschwinglich sein. In Deutschland ist dies – im Gegensatz zu vielen anderen Ländern – großteils der Fall. Zwar hat speziell die Corona-Pandemie Mankos aufgezeigt, trotzdem funktioniert das System vergleichsweise gut. Laut Experten beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass in den nächsten 25 Jahren eine neue Pandemie ausbricht, 47-57 %. Vor allem der Klimawandel, das Bevölkerungswachstum, aber auch Krankheitserreger mit Abwehrmechanismen gegen gängige Medikamente zählen dabei zu den größten Gefahren. Ebenso kämpfen viele Krankenhäuser und Gesundheitsinstitute mit Personalengpässen, verbunden mit einer gleichzeitig zunehmenden Sehnsucht nach mehr Menschlichkeit. Denn Corona hat auch eines aufgezeigt: wie wichtig Gesundheit ist. Das Gesundheitssystem steht somit vor enormen Herausforderungen – und befindet sich zugleich in einem tiefgreifenden Wandel. Denn tagtäglich erblicken neue Technologien das Licht der Welt und spannende Trends erobern den Globus. Wir fassen ein paar davon zusammen:

1.) 3D- und Laserdruck

3D-Drucktechnologien revolutionieren mittlerweile viele Bereiche. In der Medizin lassen sich damit nun Implantate, Prothesen oder Orthesen wie etwa Stützschienen, die optimal auf die Anatomie der jeweiligen Person zugeschnitten sind, rasch und unkompliziert herstellen. Aber auch Werkzeuge, mit denen restaurative Behandlungen mit Schrauben und Platten präziser platziert und durchgeführt werden, können damit im Nu produziert werden. Wird der 3D-Druck zudem mit bildgebenden Diagnoseverfahren wie MRT- oder CT-Bildern kombiniert, entstehen Anatomiemodelle, die bei chirurgischen Eingriffen als Vorlage genutzt werden können – ein zukunftsträchtiger Bereich, der sicherlich künftig noch stärker in den Fokus rücken wird. Auch Laserbeschriftungstechnologien sind inzwischen ein wesentlicher Bestandteil der modernen Medizin, weil sie eine präzise und dauerhafte Kennzeichnung von medizinischem Werkzeug ermöglichen. Diese Technik verbessert somit die Rückverfolgbarkeit und Sterilität von Instrumenten und reduziert zugleich das Risiko von Kreuzkontaminationen. Dadurch können medizinische Einrichtungen ihre Sicherheitsstandards erhöhen und verbessern die Effizienz ihrer Abläufe. Geforscht wird darüber hinaus intensiv im Bereich Bioprinting. Ziel ist es, in naher Zukunft sogar Gewebe oder Organe für Transplantationen herstellen zu können und so gleichzeitig die so gefürchteten, negativen Reaktionen des Immunsystems zu umgehen.

2.) Künstliche Intelligenz

Seit ein paar Monaten ist das Thema Künstliche Intelligenz in aller Munde und macht deshalb auch nicht vor der modernen Medizin Halt. Die schlechte Nachricht: Einheitliche rechtliche Rahmenbedingungen für den sicheren Einsatz von KI-Technologien fehlen in vielen Bereichen des Gesundheitswesens nach wie vor oder sind lückenhaft und unausgereift. So wird der Artificial Intelligenz Act, kurz AIA, ein EU-Gesetz zur künstlichen Intelligenz, beispielsweise wahrscheinlich erst in ein bis zwei Jahren greifen. Wer wettbewerbsfähig bleiben will, muss aber trotzdem schon jetzt eine KI-Strategie entwickeln und auf Innovationen setzen. Die gute Nachricht: Die Möglichkeiten mit KI sind auch im Medizin- und Gesundheitsbereich vielfältig. So können bereits heute mit Fotos trainierte künstliche neuronale Netze (KNN) Melanome und Karzinome klassifizieren und damit Hautkrebs frühzeitig erkennen. Maschinelle Bildverarbeitung befähigt wiederum chirurgische Roboter dazu, zwischen verschiedenen Gewebearten zu unterscheiden. Und Large Language Models verbessern wiederum den Zugang zu wichtigen Informationen. Zudem entlastet Generative KI medizinisches und pflegerisches Personal in den Bereichen Dokumentation und Überwachung. In Summe hilft KI somit aktuell schon dabei, Krankheiten früher zu erkennen, Operationen besser zu planen und durchzuführen, effektivere Präventionsstrategien zu entwickeln oder die Dokumentation zu erleichtern. Und das ist wohl alles erst der Anfang.

3.) Nanomedizin

Ein Feld, das ebenso immer wichtiger wird, ist die Nanomedizin. Darunter versteht man den Einsatz von Nanotechnologie für die Diagnose und Behandlung von Krankheiten sowie deren Prävention. Diese Wissenschaft nutzt Roboter und Partikel, die hundertmal kleiner sind als ein menschliches Haar, bietet so neue Ansätze für komplexe medizinische Fragestellungen und ermöglicht gezieltere Behandlungen und profundere Diagnosen. So lassen sich etwa Arzneimittel mithilfe von Nanopartikeln direkt an kranke Zellen verabreichen, wohingegen gesunde Bereiche unberührt bleiben. Das verringert Nebenwirkungen und erhöht gleichzeitig die Wirksamkeit der Behandlung. Nanosensoren können aber auch biologische Marker bereits in niedrigen Konzentrationen nachweisen – ein bedeutender Vorteil speziell für Frühdiagnosen. Auch Röntgenbilder lassen sich mit Nanopartikeln verbessern, genauso wie diese kleinen Helferlein biologische Strukturen imitieren oder unterstützen können, was wiederum die Geweberegeneration beschleunigt. Und schließlich sind sie auch entscheidend für das Infektionsmanagement, denn im Gegensatz zu einem Antibiotikum können Nanopartikel leicht in die betroffene Zelle eindringen und den Erreger dort bekämpfen.

4.) Wearables

Auf dem Vormarsch ist auch die Wearables-Technologie. Unter diesem Begriff wird jede Art von Technologie verstanden, die am Körper getragen, in die Kleidung integriert oder gar implantiert oder auf die Haut tätowiert wird. Die zugehörigen Geräte werden als „Wearables“ bezeichnet. Dazu zählen somit nicht nur klassische Fitnesstracker oder Smart Watches in Kombination mit Apps, die dem Trend nach Selbstoptimierung Rechnung tragen, sondern auch Apparate, die wichtige Informationen wie die Herzfrequenz, die Sauerstoffsättigung des Blutes oder andere Blutwerte liefern. Mittlerweile gibt es sogar schon intelligente Hörgeräte, die die Geräuschisolierung mithilfe von KI verbessern, oder Wearables mit Biopatch-Technologie, die noch umfassendere Vitalwerte generieren. All diese smarten Tools könnten künftig insbesondere in puncto Patienten-Betreuung und -Fernüberwachung eine große Rolle spielen.

5.) Nachhaltigkeit

Ein thematischer Dauerbrenner, der auch die moderne Medizin beeinflusst, ist außerdem Nachhaltigkeit. Das ist auch nicht verwunderlich, schließlich ist die Branche allein in Deutschland für den Ausstoß von knapp 9 Millionen Tonnen Treibhausgasen verantwortlich. Dies belegen Zahlen der SEE-Impact-Study, welche die deutsche MedTech-Branche unter die Lupe nahm. Kurioses Detail: Mehr als 60 Prozent der besagten Emissionen entstehen dabei indirekt in den globalen Lieferketten. Die Supply Chain, also die Lieferkette, stellt somit einmal mehr, wie auch in anderen Sparten, einen essenziellen Faktor in puncto Nachhaltigkeit dar und sollte künftig im Fokus möglicher Optimierungsdiskussionen stehen. Aber auch der Anteil an Einweggeräten und Verbrauchsmaterialien ist in der Medizin nicht zu unterschätzen. Entsprechend hoch ist daher auch die Relevanz des Themas allgemein. Ob regulatorische Anforderungen der EU oder Product Sustainability Solutions – geforscht und überlegt wird somit intensiv. Vor allem Bemühungen in Richtung CO2-ärmere Lieferketten, recyclebare Materialien, weniger Verpackung, umweltfreundliche Industrieanlagen, energieeffizientes Design oder Rückführung von Bauteilen im Sinne einer Kreislaufwirtschaft sind feststellbar.