Telemedizin

Telemedizin 

„Medicine at a distance“ 

SEMINARARBEIT 

BIOMEDIZINISCHE INFORMATIK 

Schallhart Manuela 

BMI_DI9 

WS 2010/2011

Agenda 

� Motivation 

� Definition 

� Geschichtlicher Rückblick 

� Anwendungsgebiete 

� Herausforderungen 

� Chancen/Zukunftsvisionen 

Schallhart Manuela | SBI | WS 2010/2011 

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02.12.2010

Motivation (1) 

� Jänner 2010: Haiti – Erdbebenkatastrophe 

200.000 Tote, 300.000 Verletzte 

University of Miami errichtet 240-Betten-Zelt; Ärzte 

konsultieren über Satellit Spezialisten in Miami 

� Februar 2010: Olympische Winterspiele Vancouver 

Verwendung von Ultraschallgeräten in Größe eines 

Mobiltelefons zur Aufnahme von Bildern bei verletzten 

Athleten 

� U.S. Army – Pilotstudie mit 10.000 verletzten Soldaten: 

Überwachung der Soldaten zu Hause; Übertragung von 

verschlüsselten Nachrichten über Mobiltelefon 


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Motivation (2) 

� Erreichbarkeit von Gebieten mit geringer 

Bevölkerungsdichte (Schottland, Skandinavien, 

Alaska…) 

� Verbesserung der Lebensumstände für chronisch 

Kranke 

� Verminderung der Hospitalisierungsrate 

� Kostenersparnis 


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Definition (1) 

� Unter Telemedizin versteht man „die Erbringung von 

Gesundheitsdienstleistungen unter Verwendung von 

Informations- und Kommunikationstechnologien zum 

Austausch gültiger Informationen für Diagnose, Therapie 

und Prävention von Krankheiten, wenn dabei die 

räumliche Entfernung einen kritischen Faktor darstellt“. 

(WHO 1998) 


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Definition (2) 

� Teilbereich der Telematik (Telekommunikation und 

Informatik) 

� Diagnostik, Therapie, Prävention 

� Räumliche/zeitliche Distanz 

� Beteiligte: Arzt, Patient, Apotheker bzw. zwei sich 

konsultierende Ärzte 

� Multimedia-Anwendungen, Telekommunikation 

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Schallhart Manuela | SBI | WS 2010/2011 02.12.2010

Geschichtlicher Rückblick 


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Geschichtlicher Rückblick (1) 

� Ursprung (Mitte der 60er): Fernmesstechnik der NASA 

Ärzte überwachen physiologische Funktionen 

(Herzfrequenz, Blutdruck, Atemfrequenz, Temperatur…) 

von Astronauten in bemannten Raumschiffen 

� 1964: Verbindung zwischen University of Nebraska und 

Norfolk State Hospital (180 km Entfernung) über 

interaktives Fernsehen zum Austausch von 

Untersuchungsergebnissen und zur Konsultation von 

Kollegen 


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02.12.2010


� Anfang 70er: Erste Erfahrungen in Europa (Schottland) 

Bereitstellung medizinischer Betreuung für Arbeiter auf 

Ölplattformen in der Nordsee und für wissenschaftliches 

Personal im britischen Antarktis-Territorium 

� 70er, 80er: 

� US-Regierung sponsert verschiedene Teleradiologie- 

Projekte 

� Spezifische nationale Telemedizin- Projekte in 

europäischen Ländern (z.B. Italien, Norwegen) 


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� 1989-1990: Advanced Informatics in Medicine (AIM) 

� 42 Projekte in Europa 

� 20 Millionen EWE 

� Ziel: Was kann mit Hilfe von Informatik im 

Gesundheitswesen erreicht werden und wie beeinflusst 

sie die Aktivitäten und die zukünftige Entwicklung? 

� 1990-2010: Dank modernster 

Kommunikationstechnologien Einführung von 

Telemedizin in verschiedenen Gebieten 

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Anwendungsgebiete 

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Telekonsultation 

Telemonitoring 

Teleradiologie 

Telechirurgie 

Teleneurologie 

Telepathologie 

Teledermatologie 

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Telekonsultation (1) 


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� „Unter Teleconsulting versteht man die fallbezogene 

Beratung mit einem Fachkollegen mittels elektronischer 

Medien.“ (Hufnagl/Dietel 2004, S. 48 in Jähn/Nagel) 

� Konkreter medizinischer Problemfall 

� Elektronische Bereitstellung medizinischer Daten 

(Befunde, Bilder, …) 

� Einholen einer Zweitmeinung 

� Probleme: Datenschutzbedenken, fehlende Standards, 

Schwierigkeiten bei der Abrechnung 

02.12.2010


� Anforderungen an Telekonsultationssysteme: 

� Höchste medizinische Qualität 

� Garantie von Antwortzeiten 


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� Verknüpfbarkeit mit bestehenden HIS-, PACS-Datenbanken 

� Unterstützung von synchroner und asynchroner 

Kommunikation 

� Nutzung von international etablierten Standards 

� Sicherung der Daten vor unberechtigtem Zugriff 

� Nutzerfreundliches Interface 

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� Washington DC: iConsult Teleconsultation Program 

(1996 gegründet) 

� Webportal 

� Ärzte in abgelegenen oder medizinisch 

unterversorgten Gebieten konsultieren Kollegen 

über das Internet 

� Auf freiwilliger Basis 

� Video: 

https://www.iconsinmed.org/uploads/file/demo/Co 

nsulting%20demo.htm 

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� Pilotprojekt in Schottland: Cisco HealthPresence 

(2008) 

� Ziel: Entwicklung und Test des klinischen 

Behandlungsprozesses aus Sicht der Ärzte und der Patienten 

� Zwei Räume in einem akademischen Lehrkrankenhaus 

� Flachbildschirm 

� HDTV-Kamera inkl. Mikrofon 

� Sicheres Netzwerk 

� Aufzeichnung von Vitaldaten und diagnostischen 

Informationen (bedient von einem Assistenten) 

� Zuerst telemedizinische, anschließend herkömmliche 

Untersuchung 

http://www.cisco.com/web/strategy/healthcare/cisco_healthpresence_solution.html 


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• 2/3 der Patienten können sicher beurteilt werden 

• Aufstellung von Telekonsultationsstationen in entlegenen Gebieten (Schulen, 

Einkaufszentren, Altenheimen, Gefängnissen, …) 


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Telemonitoring (1) 


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� „Die telemedizinische Überwachung chronisch erkrankter 

oder frühzeitig aus der stationären Behandlung entlassener 

Patienten in deren häuslichem Umfeld ist das Telemonitoring 

oder die Telecare.“ (Mohr et al. 2004, S. 35 in Jähn/Nagel) 

� Lückenlose elektronische Datenerfassung über Home-Care- 

Geräte 

� Automatische Übermittlung von Vitalparametern an ein 

telemedizinisches Zentrum 

� Einleitung therapeutischer Maßnahmen bei Überschreitung 

individuell festgelegter Grenzwerte 

� Beispiele: Chronische Herzinsuffizienz, Hypertonie, Diabetes, 

Asthma 

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� F&E-Projekt in Deutschland: „Partnership for the 

Heart“ (2007) 


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� Ziel: Lebensqualität erhöhen, Zahl und Dauer der 

Krankenhausaufenthalte reduzieren 

� Patient misst Vitaldaten (Herzaktivität, Blutdruck, Gewicht, …) 

� Messgeräte übertragen Daten mittels Bluetooth auf PDA 

� PDA sendet Daten verschlüsselt an ein telemedizinisches 

Zentrum (Mobilfunk) 

� Daten werden in Patientenakte eingetragen und vom Arzt 

täglich überprüft 

� Bei Notfall verständigt Arzt oder Patient Notarzt 

(Köhler/Lücke 2007, S. 110-113) 

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Teleradiologie (1) 


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� Ferndiagnostik und zentrale Befundung von 

medizinischen Bildern zu Bereitschaftszeiten (z.B. 

Notfallbefundung in der Nacht) 

� Konsultationen 

� Direkte Verbindung zwischen Überweiser und 

radiologischem Diagnostiker über PC 

� Verteilung und Übertragung digitaler Bildbefunde in 

höchster Bildqualität durch PACS-Systeme 

� DICOM ermöglicht Kommunikation zwischen 

heterogenen Systemen 

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� Vorteile: 


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� Fachärzte für Radiologie müssen nicht vor Ort sein 

� Reduzieren von Krankentransporten in schwach besiedelten 

Regionen 

� Radiologische Fort- und Weiterbildung auch ohne 

Anwesenheit eines Radiologen möglich 

� Kooperative Befundungsmöglichkeit: 

zwei Radiologen verfolgen bei Bedarf den gesamten 

Untersuchungsgang und beurteilen Ergebnis 

synchron über Telekonferenz verbundene Rechner 

02.12.2010


� Softwaresystem KAMEDIN in Deutschland: 

Kooperatives Arbeiten und rechnergestützte 

MEdizinische Diagnostik auf Innovativen Netzen 

� Austausch von medizinischen Bilddaten 

� Telekonferenzen 

� Expertenkonsultation 

� Automatische Segmentierung von medizinischen Bilddaten 

durch Bildanalyse (Separierung der Daten in einzelne 

Gewebetypen unter Nutzung von künstlichen neuronalen 

Netzen) 

http://www.igd.fhg.de/~busch/projects/kamedin/kamedin_d.html 


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02.12.2010



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Benutzeroberfläche 

des 

deutschen 

Teleradiologiesystems 

KAMEDIN 

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Telechirurgie (1) 

� Ferngesteuerte Operation 

� Chirurg vom Patienten räumlich getrennt 

� Chirurg steuert und kontrolliert Robotersysteme 

(Telemanipulatoren) 

� Computerassistierte Chirurgie (Telementoring): Chirurg 

assistiert mit Hilfe von Videokonferenz einem weniger 

erfahrenen Arzt bei Operation � Übertragung von 

audiovisuellen Signalen simultan in beide Richtungen 

� Computerunterstützte Chirurgie (CAS): Chirurg steuert 

Instrumente eines Roboters � Übermittlung der Daten 

über Telekommunikationsleitungen 


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� Anforderungen 


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� Videomonitor mit hoher Auflösung 

� Multidirektionales Mikrofon inkl. Lautsprechern 

� Bedienungskonsole für die Steuerung der Telemanipulatoren 

� Tablet PC zum Erstellen freihändiger Skizzen über ein 

bewegtes Bild 

� Externe Kamera, die vom entfernten Chirurgen gesteuert 

werden kann, während sie Bilder vom Operationssaal 

überträgt 

� Wichtig: Verzögerungen bei der Bildübertragung müssen unter 

300 ms liegen 

02.12.2010


� Initiale Anwendungsbeispiele 


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� 1996: Ein erfahrener laparoskopischer Chirurg (300 Meter 

entfernt) leitet einen weniger erfahrenen Arzt durch eine 

Operation (Abbinden von Krampfadern). 

� 1998 Baltimore-Rom (7000 km): Ein Roboter platziert mit 

Hilfe von zwei Röntgenaufnahmen eine Nadel auf einer Niere 

zur Vorbereitung für eine Nierensteinentfernung. 

� 2001 New York-Strassburg (6500 km): Erste 

Gallenblasenentfernung mit Hilfe des Zeus Robotersystems. 

(Varkarakis et al. 2005, S. 840-846) 

02.12.2010

Teleneurologie (1) 

� Video-Konferenzschaltung zwischen untersuchendem 

Arzt, Patienten und räumlich entferntem Diagnostiker 

� Übertragung von Video- und Tonaufnahmen 

� Körperliche Untersuchung (z.B. Pupillenmotorik) und 

Befragung des Patienten durch Teleneurologen, der den 

untersuchenden Arzt bei der Diagnose beraten kann 

� Mobiles Telemedizinsystem (fahrbare 

Untersuchungseinheit) ausgestattet mit Monitor, 

Rechner, Videokamera, Mikrofon, Verstärker, 

Lautsprecher und entsprechender Software 


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Mobiles 

Telemedizinsystem, 

Arbeitsplatz 

des Teleneurologen 

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� Zielsetzungen 


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� Durchführung einer Ferndiagnose von Schlaganfallpatienten 

mittels Video- und Tonübertragung 

� Gewährleistung der qualitativ bestmöglichen Versorgung der 

Schlaganfallpatienten mit interdisziplinärer Kompetenz 

� Verbesserung der Diagnose und Therapie von 

Schlaganfallpatienten aktiv mit Hilfe von räumlich entfernten 

Teleneurologen auch in kleineren Krankenhäusern über weite 

Entfernungen in kürzest möglicher Zeit 

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Telepathologie 


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� Gewebe soll auf Gut- bzw. Bösartigkeit untersucht werden 

(während Patient in Narkose gehalten wird) 

� Telemikroskopie: Lichtmikroskop wird über Internet 

ferngesteuert; Gewebe wird in Echtzeit angezeigt 

� Durch „gemeinsames Hinsehen“ kann in direkter Interaktion 

von Arzt und Pathologen fragwürdiger oder unklarer Befund neu 

bewertet werden � Erhöhung der diagnostischen Treffsicherheit 

� Klinisch-pathologische Telekonferenz: mehrere Praxen und 

Krankenhäuser sind an ein telepathologisches Zentrum 

angeschlossen und können gemeinsam Befunde und weitere 

Vorgehensweisen diskutieren 

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Teledermatologie 

� Möglichkeit problematische Fälle aus der Distanz 

von einem Experten in speziellen Fachzentren 

beurteilen zu lassen (Konsultation!) 

� Deutliche Verbesserung der diagnostischen 

Sicherheit durch digitale Hochpräzisionsgeräte 

(Handdermatoskope) 


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Weitere Anwendungsgebiete 

� Telegastroenterologie 

� Teleophthalmologie 

� Teleonkologie 

� Telekardiologie 

� Telepsychiatrie 

� … 


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Herausforderungen 

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Herausforderungen (1) 

� Patient ist nicht physisch anwesend (persönliche 

Interaktion mit Arzt fehlt) 

� Datensicherheit, Datenschutz, Privatsphäre: 


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� Austausch von Daten über sicheres medizinisches Portal (nicht 

über Skype, Facebook etc.) 

� Zugriffsberechtigungen müssen vom Patienten bestimmt 

werden können 

� Vertraulichkeit von Daten muss gegeben sein 

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Herausforderungen (2) 

� Telemedizinische Geräte (z.B. für Telemonitoring) 

sind teuer 

� Haftung: Wer ist verantwortlich, wenn etwas schief 

geht? 

� Abrechnung (z.B. zwei Ärzte sind in Diagnosestellung 

involviert) 

� Nutzerakzeptanz 

� Fehlende Standards 


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Chancen/Zukunftsvisionen 


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Chancen/Zukunftsvisionen (1) 

� Menschen werden älter, leben bewusster, kümmern 

sich mehr um ihre Gesundheit 

� Menschen werden vertrauter im Umgang mit 

modernen Technologien � höhere Akzeptanz 

� Rasante Weiterentwicklung der Technik 

� Mehr Komfort für chronisch Kranke: weniger 

Krankenhausbesuche und -aufenthalte, besserer 

Umgang mit ihrer Krankheit (Selbstmanagement) 


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Chancen/Zukunftsvisionen (2) 


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� Erwartete Kostenersparnis 

� Verringerung der Hospitalisierungsrate 

� Geringere Reisekosten für Arzt und Patient (in abgelegenen 

Gebieten) 

� Weniger Nachtdienste für Fachärzte 

� Weniger Krankentransporte 

02.12.2010

Literaturauszug 


40 

� Burg, G. (Hrsg.) 2003: Telemedicine and Teledermatology, Basel, Karger Verlag 

� Field, M. 1996: Telemedicine: A Guide to Assessing Telcommunications for Health 

Care, Washington, National Academies Press 

� Haas, P. 2006: Gesundheitstelematik: Grundlagen, Anwendungen, Potenziale, 

Berlin, Springer-Verlag 

� Jähn, K.; Nagel, E. (Hrsg.) 2004: e-Health, Berlin, Springer-Verlag 

� Köhler, F.; Lücke, S. 2007: „Partnership for the Heart“: Klinische Erprobung eines 

telemedizinischen Betreuungssystems für Patienten mit chronischer 

Herzinsuffizienz, Kardiotechnik (4), 110-113 

� Ohinmaa, A.; Hailey, D. 2002: Telemedicine, outcomes and policy decisions, 

Disease Management & Health Outcomes 10 (5), 269-276 

� Richstone, L.; Kavoussi, L.; Lee, B. 2006: Telemedicine: proven results and promise 

for future, Contemporary Urology 18 (10), 20-26 

� Stanberry, B. 2006: Legal and ethical aspects of telemedicine, Journal Of 

Telemedicine And Telecare 12 (4), 166-175 

� Varkarakis, I.; Rais-Bahrami, S.; Kavoussi, L.; Stoianovici, D. 2005: Robotic surgery 

and telesurgery in urology, Urology 65 (5), 840-846 

� Whitten, P. 2006: Telemedicine: communication technologies that revolutionize 

healthcare services, Generations 30 (2), 20-24 

02.12.2010

Danke für eure 

Aufmerksamkeit! 

Schallhart Manuela | SBI | WS 2010/2011 41 

02.12.2010

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