Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Telemedizin für chronisch Leberkranke

01.07.2014

Menschen mit kranker Leber könnten durch Telemedizin ihre Lebensqualität verbessern. Doch noch fehlen die geeigneten Systeme für die Betreuung zuhause. Im EU-Projekt »d-LIVER« arbeiten Wissenschaftler daran, dies zu ändern. Jetzt gibt es erste Ergebnisse.

Die Leber ist eines unserer wichtigsten Organe. Sie ist dafür zuständig, dass wir unsere Nahrung richtig verwerten – Synthesefunktion – und dass giftige Stoffe aus unserem Organismus gelangen – Entgiftungsfunktion. Zu viel Alkohol, Stress, Bewegungsmangel und falsche Ernährung greifen die Leber an.


Bei der Telemedizin kommunizieren Arzt und Patient über eine IT-Plattform miteinander. Forscher arbeiten daran, dass von den Vorteilen bald auch Leberkranke profitieren können.

© Fraunhofer IBMT

Die Folgen sind kranke Zellen, die zu Entzündungen, Krebsgeschwüren, Fettablagerungen, Zirrhosen oder zum lebensbedrohenden Leberversagen führen können. Laut der Deutschen Leberstiftung haben über fünf Millionen Menschen in Deutschland eine kranke Leber. Oft sind die Krankheitsverläufe chronisch. Die Patienten leiden beispielsweise unter Gedächtnisstörungen (Enzephalopathie), Bauchwassersucht (Aszites) oder juckenden Ablagerungen in der Haut.

Medizinische Systeme, die die Leber in ihren Funktionen unterstützen, können Wartezeiten bis zur Lebertransplantation überbrücken, die Regeneration der Leber nach operativen Eingriffen beschleunigen oder Transplantationen überflüssig machen. Sie können neben der Entgiftungs- auch die Synthesefunktion übernehmen. Bislang gibt es jedoch keine zellbasierten Systeme, die medizinisch zugelassen sind.

Gleichzeitig fehlen telemedizinische Plattformen, die es erlauben, Patienten mit chronischen Lebererkrankungen auch außerhalb des Krankenhauses zu beobachten und zu behandeln. »Das würde die Qualität der medizinischen Betreuung und die Lebensqualität der Patienten deutlich verbessern«, sagt Stephan Kiefer, Informatiker am Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT in St. Ingbert bei Saarbrücken.

Im EU-Projekt »d-LIVER« entwickelt das IBMT zusammen mit europäischen Partnern ein IT- und zellbasiertes System, mit dessen Hilfe Menschen mit chronischem Leberversagen in den eigenen vier Wänden medizinisch unterstützt werden können (www.d-liver.eu). Die Technologen sind dabei für die Programmierung der IT-Plattform und die Entwicklung der Sensorik verantwortlich, mit der der Zustand der Leberzellen im zellbasierten System gemessen wird.

Am weitesten fortgeschritten sind am IBMT aktuell die Arbeiten am Patientenmanagementsystem. Die Wissenschaftler vereinen hier zum ersten Mal klassische Komponenten der Telemedizin, wie Vor-Ort-Überwachung und Telemonitoring für Ärzte, mit einem System, das bei Entscheidungen unterstützt, der »Care Flow Engine«. Kiefer erklärt, was sich genau dahinter verbirgt: »Wir haben es geschafft, dass von Ärzten entworfene Behandlungspläne von unserer IT-Technologie so benutzerfreundlich und automatisiert umgesetzt werden, dass chronisch Leberkranke längerfristig adäquat zu Hause behandelt werden können.«

Dazu haben die Wissenschaftler die IT-Applikation »Personal Health Manager« entwickelt. Patienten können sie bequem als App auf ihrem Tablet abrufen. Sie führt alle Daten von Geräten, die Blutdruck, Herzfrequenz, Gewicht, Temperatur und Leberwerte messen, sowie die Behandlungspläne aus der »Care Flow Engine« zusammen. »Es geht insbesondere darum, typische Komplikationen, die bei Lebererkrankungen entstehen, optimal zu behandeln«, sagt Kiefer. Das geschieht durch Tests, Fragen, Aufgaben oder Handlungsanweisungen. Zum Beispiel wird der Patient regelmäßig aufgefordert, sein Gewicht und seine Leberwerte zu messen und Gedächtnisaufgaben zu lösen.

Das lässt Rückschlüsse zu, wie stark er etwa an Enzephalopathie und Aszites leidet. Das System bewertet die Ergebnisse automatisch, schlägt Anpassungen von Medikamentendosen vor und gibt Handlungsempfehlungen, die dann von Arzt und Patient gemeinsam diskutiert werden.

»Die Technologie ist zwar aktuell für Lebererkrankungen angepasst, im Prinzip aber für die telemedizinische Behandlung jeder chronischen Krankheit geeignet. Das bestehende System daraufhin anzupassen, ist unser mittelfristiges Ziel«, sagt Kiefer. Ein erster Prototyp der IT-Plattform wurde im letzten Jahr von Medizinern positiv getestet. Aktuell wird eine Studie in Großbritannien mit 20 Leberpatienten vorbereitet.

Sensoren messen Vitalität der Zellen

Die Messsensorik für die Leberzellen hat am IBMT der Physiker Dr. Thomas Velten entwickelt: »Unsere Sensoren messen kontinuierlich die Vitalität der Zellen im Bioreaktor. Und das direkt an den Zellen. Das ist eine wichtige Ergänzung zu den konventionellen biochemischen Analysen«. Durch die eingebauten Sensoren muss nicht für jede Messung in den Bioreaktor eingegriffen werden. Die Gefahr der Kontamination der Zellen bei der Behandlung ist dadurch gebannt.

Dabei kommt die Impedanzspektroskopie zum Einsatz. Impedanz ist der Fachbegriff für den Stromwiderstand bei Wechselstrom. Geht es den Zellen schlechter, so ändert sich deren Impedanzspektrum. Bisher konnte der Effekt in kleineren Laborreaktoren nachgewiesen werden. Ende des Jahres wollen die Forscher das in größeren Bioreaktoren wiederholen, die vom Volumen her eine menschliche Leber ersetzen können. »Die Online-Messung der Zellvitalität ist ein wichtiges Puzzleteil des IT-basierten Systems zur Unterstützung der Leber«, schließt Velten.

Britta Widmann | Fraunhofer-Gesellschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Stammzell-Transplantation: Aktivierung von Signalwegen schützt vor gefährlicher Immunreaktion
20.04.2017 | Technische Universität München

nachricht Was Bauchspeicheldrüsenkrebs so aggressiv macht
18.04.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten