Ein Stück Normalität – wie Radarsysteme im Alltag und in Krisenzeiten entlasten können

Im Projekt GUARDIAN wird ein Radarsystem erforscht, mit dem Vitalparameter berührungslos erfasst werden. Das bedeutet eine Entlastung für Patientinnen und Patienten, Angehörige und das klinische Personal. Wie die Technik auch in der aktuellen Corona-Pandemie helfen kann, erzählt uns Tobias Steigleder, Oberarzt der Palliativmedizinischen Abteilung am Universitätsklinikum Erlangen, im Interview.

© Tobias Steigleder

Das Interview wurde im Juli 2020 geführt.

Herr Steigleder, bitte erzählten Sie uns etwas vom Projekt GUARDIAN.

Im GUARDIAN-Projekt haben wir in einem großen Verbund aus Industriepartnern und wissenschaftlichen Partnern ein System erforscht und entwickelt, mit dem Vitalparameter berührungslos und damit weitgehend belastungsfrei aufgenommen werden können. Die Idee ist aus Anwendungsfragen in der Palliativmedizin geboren, wo Menschen in der letzten Lebensphase begleitet werden und wo traditionell eine gewisse Technikferne vorherrscht. Es gibt ein Paradigma, das besagt „High touch, low tech“ und dieses Prinzip zieht sich in der Palliativmedizin durch. Unser wichtigstes therapeutisches Instrument ist nämlich die soziale Teilhabe und wir erfahren immer wieder, dass gerade in den letzten Wochen des Lebens die Menschen Zeit mit ihrer Familie und ihren Liebsten verbringen möchten. Das hat einen viel größeren therapeutischen Einfluss, zumindest in unserer Wahrnehmung, als was mit Medikamenten erreicht werden kann. Möglichst wenig Technik ist deshalb unsere Prämisse.

Welche Probleme entstehen durch die Sichtbarkeit von Technik ihrer Erfahrung nach?

Schon die geringste Technik lenkt ab von den wesentlichen Dingen. Allein ein Tropf neben dem Bett bewirkt, dass die Familie immer wieder hinschaut um zu sehen, ob noch alles richtig tropft oder ob sonst etwas nicht stimmt. Deshalb haben wir nach einer Technik gesucht, die absolut berührungsfrei und damit belastungsarm durchgeführt werden kann. So kamen wir auf die Idee die Radartechnik gemeinsam mit unseren Partnern zu erforschen. Die Grundlage dieser Technologie ist eine Radarwelle, die von einer Antenne ausgesandt wird und an der Körperfläche reflektiert wird. Die Distanzänderung zwischen Antenne und Körperoberfläche sagt uns etwas über die Bewegung der Körperoberfläche.

Welche Vitalparameter können Sie auf diese Art messen?

Zur Messung von Vitalparametern ist es wichtig, dass das Verfahren sehr geringe Distanzänderungen aufnehmen kann. Aus der Distanzänderung kann man verschiedene Muster erkennen. Zuerst ist uns das im Projekt bei der Pulswelle gelungen und später konnten wir auch die Herztöne erkennen. Das ist ein großer Erfolg, da Herztöne normalerweise nur mit dem Stethoskop an der Körperoberfläche gehört werden können. Durch GUARDIAN können wir das mit dem Radar berührungslos aus einem Abstand von z.B. einem Meter durch die Bettdecke und durch die Matratze beim Patienten abtasten. Und dadurch haben wir die Möglichkeit, die Herzrate hochpräzise zu erfassen.

Welche Vorteile bietet das Radarsystem?

Der Vorteil des Radarsystems ist, dass die Radarwelle nur an der Körperoberfläche reflektiert wird. Luft, Kleidung, Bettdecke oder Matratze spielen dabei keine Rolle, da sie alle von den Radarwellen durchdrungen werden. Erst am Körper kommt es zu einer Reflektion. Das ist ein sehr großer Vorteil, da man keine direkte Sicht auf den Patienten haben muss wie beispielsweise bei optischen Verfahren. Egal wie jemand im Bett liegt und ob er bis zur Nasenspitze zugedeckt ist, wir können trotzdem die Körperoberfläche abtasten.

Bedeutet das Radarsystem auch eine Entlastung für das Personal?

Ja, das Personal wird sogar mehrfach entlastet. Einmal müssen wir in der Medizin häufig Entscheidungen treffen und abschätzen, ob es beim Patienten zu Gesundheitsrisiken kommt. Um zu wissen, wie es dem Patienten geht, brauchen wir die Unterstützung von biometrischen Daten, also von Vitalparametern. Die Radarmethode ist dabei absolut personalneutral. Man schaltet den Radar an und danach läuft das System, nimmt automatisch die Herzrate auf und kann sie übermitteln. Das ist natürlich eine große Erleichterung bei den Personalressourcen.

Hat der Einsatz von Radarsystemen einen Einfluss auf die Sicherheit der Patienten?

Ja, wir bekommen durch den Einsatz mehr Sicherheit. Wenn eine Pflegekraft während der Schicht vielleicht zwei oder dreimal zum Patienten geht, gibt das natürlich immer wieder punktuell einen Hinweis auf seinen Zustand. Aber in den Zwischenzeiten eben nicht und gerade bei schwerkranken Patienten kann sich sehr viel sehr rasch verändern. Also bietet das Radarsystem eine größere Sicherheit auch in den Phasen, wo gerade niemand im Patientenzimmer ist. Radarsysteme in der Palliativmedizin können uns helfen, die letzte Phase des Lebens bestmöglich zu begleiten und nichts zu übersehen.

Welche Auswirkungen hat die Corona-Pandemie auf das Projekt?

Unmittelbare Auswirkung war, dass wir die Rekrutierung von Patienten stoppen mussten, da das mit zusätzlichen Kontakten verbunden gewesen wäre und jeder Kontakt eine Infektionsgefahr darstellt. Wir haben die Ressourcen im Krankenhaus komplett verlagert. Sämtliche Forschungstätigkeit wurde eingestellt zugunsten der Patientenversorgung. Das hat sowohl das klinische als auch das wissenschaftliche Personal betroffen und so ist es zu einem kompletten Stopp des Projekts gekommen. Ein Grund dafür ist auch, dass wir in einer so späten Phase des Projekts sind, in der wir zwingend auf die Untersuchung mit Patienten angewiesen sind.

Gibt es aktuell eine Veränderung der Situation?

Ganz aktuell haben wir in Absprache mit der Universitätsleitung und der Einrichtungsleitung unter sehr genauer Beachtung der Maßnahmen wieder die klinische Forschung aufgenommen. Wir sind aber sehr vorsichtig und dadurch sind die Vorgänge zeitaufwändig. Unsere Station hat zwölf Betten und vor der Corona-Krise waren häufig sechs bis acht Patienten beim Projekt dabei. Das können wir jetzt nicht mehr leisten, da das notwendige wissenschaftliche Personal nicht auf die Station darf, um alle Systeme voll zu bedienen. Im Moment sind es deshalb zwischen ein und zwei Patienten im Projekt.

Welchen Beitrag kann GUARDIAN in einer Pandemie-Situation wie jetzt liefern?

Mit GUARDIAN können wir ein kontinuierliches Monitoring durchführen, das komplett berührungslos ist. Das hat den Vorteil, dass es belastungsfrei für die Betroffenen ist. Aber das hat auch den riesigen Vorteil, dass es ressourcenarm ist. Fast ressourcenfrei sogar. Wenn jetzt bei Covid-Erkrankten so etwas Triviales wie eine Vitalparameter-Messung erfolgen muss, dann ist das mit einer erheblichen Steigerung des Personalaufwands verbunden. Das was sonst etwa eine Minute dauert, also eine Pflegekraft misst Blutdruck und Puls, dauert im Moment über zehn Minuten. Die Mitarbeiter müssen sich komplett verkitteln, Messungen durchführen, danach das Material desinfizieren und sich wieder entkitteln. Das ist eine Steigerung von einigen hundert Prozent was den Personalaufwand angeht für solche mehrmals täglich notwendigen Maßnahmen. Da kann das GUARDIAN-System helfen, da es alle wichtigen Informationen liefert, die wir brauchen, um die Veränderungen des Gesundheitszustandes kontinuierlich zu beobachten. Und das Ganze ohne Kabel und ohne diesen beachtlichen Personalaufwand.

Was ist abgesehen von der Technik noch nötig, um GUARDIAN einsetzen zu können?

Ganz wichtig ist eine Akzeptanz-Forschung. Deshalb haben wir im GUARDIAN-Projekt von Anfang an eine starke ELSI-Forschung zu ethischen, legalen und sozialen Implikationen. Mit steigender Reife des Systems stellen sich auch neue rechtliche Fragen. Erst mal muss den Nutzern der Mehrwert klarwerden, das ist die erste wichtige Hürde. Da bin ich aber sehr, sehr zuversichtlich. Wir wissen, dass im Krankenhaus 30-45 Prozent der Todesfälle unerwartet auftreten. Das bedeutet, fast einer von zwei Patienten, die im Krankenhaus plötzlich versterben, stirbt so unerwartet, dass vorher keine Monitoring-Maßnahmen durchgeführt wurden. Da kann GUARDIAN helfen. Wir können mit GUARDIAN ein flächendeckendes Monitoring durchführen und werden somit gesundheitskritische Veränderungen nicht mehr übersehen. Jede Minute, die eine Intervention früher kommt, gerade in kritischen Zuständen wie dem Herz-Kreislauf-Stillstand, verändert den Ausgang. Das ist für den einzelnen Patienten, aber auch gesellschaftlich relevant. Denn ein schlechterer Ausgang bedeutet häufig Pflegebedürftigkeit, Intensivpflichtigkeit und damit immense Langzeitkosten für das Gesundheitssystem. Der Mehrwert ist also jedem Kliniker von vorneherein klar.

Welche Rolle spielen rechtliche Aspekte?

Da wir Vitalparameter auf eine gänzlich neue Art und Weise abgreifen, muss man bedenken, was passiert, wenn sich zum Beispiel ein Angehöriger zum Patienten ins Bett legen sollte. Das ist in der Palliativmedizin nicht aus der Luft gegriffen. Wir wollen ja gerade, dass die Menschen die verbleibende Lebenszeit gut und intensiv zusammen verbringen. Wenn das Enkelkind sich zum Großvater ins Bett legt ist das etwas, das für die Patienten ein Stück Normalität, soziale Teilhabe und Lebensqualität darstellt. Aber plötzlich nehmen wir mit dem Radarsystem Vitalparameter von jemandem auf, der gar nicht eingewilligt hat und der auch nicht unser Patient ist. Das ist eine rechtliche Herausforderung.

Wie schätzen Sie die rechtliche Situation ein?

Grundsätzlich gesprochen ist der Beifang von biometrischen Daten dann gerechtfertigt, wenn man ein höheres Gut verfolgt. Wenn ich den Zustand des Betroffenen also nachhaltig dadurch verbessern kann, darf ich solche Informationen erheben. Komplizierter wird es aber, wenn sich die Reichweite des Radars erhöht, so dass das System nicht mehr unter dem Bett ist, sondern sich an der Decke befindet und den gesamten Raum beobachtet. Das Monitoring von einem Patientenzimmer in Krankenhäusern bedeutet natürlich eine maximale Sicherheit, weil jede gesundheitskritische Entwicklung erkannt werden kann. Auf der anderen Seite bedeutet das aber auch, dass möglicherweise ein Besucher im Raum auch erfasst wird. Wenn der Besucher eine Herz-Rhythmus-Störung hat, dann muss man differenziert damit umgehen. Darf ich ihm das mitteilen? Möchte er das wissen? Gibt er mir die Erlaubnis das zu kommunizieren? Schon die Frage nach der Erlaubnis zeigt ja, dass etwas medizinisch Bemerkenswertes bei ihm vorliegt.

Welche Möglichkeiten sehen Sie bei einem flächendeckenden Einsatz von Radarsystemen wie GUARDIAN?

Wenn Krankenhäuser und Pflegeheime alle mit Systemen ausgestattet wären, könnte man darüber eine kollektive Veränderung der Vitalparameter leicht erkennen, eventuell KI-gestützt. Damit hätte man ein Frühwarnsystem für Ausbrüche von Pandemien, das ganz unabhängig von Abstrichen oder Blutuntersuchungen funktioniert. Wir sind jetzt auf diesem Stand nach drei Jahren Projektförderung. Aber es ist mehr möglich. Wir wollen auch andere Vitalparametern erforschen wie die Herzratenvariabilität und die Atemrate. Außerdem hoffen wir sehr, dass das System in der Zukunft auch außerhalb des klinischen Bereichs eingesetzt werden kann. Wir haben dazu jetzt einen EU-Antrag gestellt, mit dem wir Radarsysteme zu den Menschen nach Hause bringen wollen. Es geht darum, Senioren in ihrem autonomen Leben zuhause zu unterstützen.

Welchen Wunsch haben Sie für die Zukunft?

Der große Wunsch ist, dass es weitergeht. Wir haben viele Projektideen, die sich anknüpfen. Andere Vitalparameter sind hoch relevant, gerade Atmungsparameter. Das hat die aktuelle Situation der Corona-Pandemie noch mal in den Mittelpunkt gerückt. Mein Wunsch ist, dass wir weiter forschen können, um die Performance des Systems zu steigern – weg vom Bett in den Raum. Ich glaube an das System, genauso wie alle Partner im Verbund.