De digitale uitwisseling van medische gegevens redt levens. Want als alle professionals die bij de behandeling betrokken zijn tegelijkertijd toegang hebben tot relevante gegevens en deze gegevens in realtime kunnen verwerken, hebben patiënten er op meerdere manieren baat bij. Hun veiligheid neemt aanzienlijk toe omdat menselijke fouten zoals onleesbaar handschrift of verwarring over medicijnen tot het verleden behoren.
Bovendien bracht de versnelde digitalisering tijdens de pandemie veel voordelen met zich mee op het gebied van telegeneeskunde of het op afstand bewaken van vitale parameters. Voor de voortgaande digitalisering in de zorg liggen edge computing-oplossingen dan ook voor de hand. De drie belangrijkste redenen zijn:
- Alle gevoelige patiëntgegevens op de best mogelijke manier beschermen
- Gelijktijdig gegevens verwerken in realtime
- Snelheid van verwerking en snelle responstijden
EU-investeringen in digitale infrastructuur en onderliggende processen
Om beter voorbereid te zijn op toekomstige pandemieën en om het zorgstelsel in het algemeen te optimaliseren, lanceerde de EU in maart 2021 het financieringsproject EU4Health, met een budget van ongeveer 5,3 miljard euro tot 2027. Onder andere de digitale uitwisseling van informatie en digitalisering in de zorgsector zal worden bevorderd. Daarnaast hebben sommige lidstaten ook hun eigen nationale financieringsprojecten gelanceerd.
In Duitsland bijvoorbeeld heeft de Hospital Future Act (Krankenhauszukunftsgesetz) sinds oktober 2020 in totaal 4,3 miljard euro voorzien voor digitalisering in ziekenhuizen. Het geld moet worden besteed aan informatietechnologie-apparatuur, robotsystemen en telegeneeskundestructuren. Vooruitgang op dit gebied is dringend nodig omdat veel landen, zoals Groot-Brittannië of Estland, veel verder zijn. Duitsland staat op de tweede plaats voor Polen. (Bron: Bertelsmann Stiftung: Studie zur Digitalen Gesundheit).
Wat een digitaal gezondheidsnetwerk voor ons kan doen
Duitsland werkt nog steeds aan de basis van digitale netwerken. Pas sinds begin dit jaar moesten alle medische centra hun ziekenhuisinformatiesystemen aansluiten op de landelijke telematica-infrastructuur (TI), de Duitse datasnelweg van zijn gezondheidszorgsysteem. Wat nog belangrijker is, is dat alle zorgverzekeraars, medische praktijken en apotheken in Duitsland in theorie elektronische patiëntendossiers kunnen uitwisselen, elektronische recepten of certificaten van arbeidsongeschiktheid kunnen uitgeven en noodgegevens kunnen beheren via dit netwerk. Patiënten konden hun eigen dossiers aanmaken en de gegevens delen voor verder onderzoek en discussie met medische experts.
Daarnaast is het Research Data Center Health (Forschungsdatenzentrum Gesundheit) van het Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte aangesloten en kan het beschikbare gegevens gebruiken voor onderzoeksdoeleinden en een belangrijke bijdrage leveren aan een betere gezondheidszorg voor iedereen.
De realiteit
Sterker nog, het e-recept in Duitsland is pas in de zomer van 2021 ingevoerd in één focusregio en sinds december 2021 in het hele land, maar alleen op testbasis. Volgens het federale ministerie van Volksgezondheid is de status-quo nog niet veranderd. Doktoren en therapeuten moeten vanaf 2023 echter volledig digitaal recepten kunnen uitschrijven voor digitale gezondheidsbehandelingen via het gezondheidsdatanetwerk. Tijdens de pandemie maakten vaccinatiecentra in Duitsland ook gebruik van het gezondheidsdatanetwerk om vaccinatieafspraken te maken en vaccinatiepercentages vast te stellen.
Dit werkte helemaal niet goed, in tegenstelling tot alle andere landen met meer geavanceerde digitaliseringsniveaus in de gezondheidssector. Ter vergelijking: er zijn al tal van onderzoeksinstituten en competentiecentra aangesloten op het netwerk van de Britse National Health Services (NHS), en analoge werkwijzen worden al geruime tijd consequent gedigitaliseerd. Dit is slechts één reden waarom het digitale vaccinatiebeheer in het VK soepel verliep. Daarnaast wordt het NHS-netwerk al gebruikt voor bijvoorbeeld op afstand bestuurde operaties.
Chirurgie op afstand met minimale latenties
Robotchirurgie is minimaal invasief en, als een honderdste van een millimeter telt, veel nauwkeuriger dan handmatig opereren. Robotarmen zijn flexibeler en preciezer omdat ze nooit trillen. Daarnaast kunnen externe specialisten op afstand opereren. Ze zouden twee ‘joysticks’ gebruiken en een driedimensionaal, vergroot beeld van het operatiegebied zien, waarbij de robot de bewegingen van de chirurgen nauwkeurig nabootst. De latentievrije overdracht van besturingscommando’s en beeldgegevens is cruciaal voor deze oplossingen.
Daarom zijn operaties op afstand een van de vele use-cases die moeten worden aangepakt met een edge computing-oplossing, omdat alleen de medische gegevens die nodig zijn voor de operatie via het netwerk worden verzonden. De edge server van de operatierobot zorgt voor de snelle verwerking van de sensordata van de joysticks. Omdat alle voor de operatie relevante gegevens anoniem worden verzonden, is ook een belangrijke bescherming van patiëntgegevens gegarandeerd.
Snelle gegevensverwerking op de intensive care
Intensive care-afdelingen hebben te maken met een bijzonder grote hoeveelheid gegevens omdat tal van vitale parameters van de patiënten continu moeten worden gecontroleerd. Als een edge-server deze parameters ter plaatse verwerkt en een alarm stuurt naar de dienstdoende medewerkers bij abnormale vitale functies of overschrijding van de grenswaarde, gebeurt dit zeer snel. Bovendien blijven de gegevens on-site. Ondertussen worden er zelfs pogingen ondernomen om continu verzamelde routinegegevens te gebruiken om een ‘virtueel patiëntmodel’ te ontwikkelen. Dit model is bedoeld om verschillende gezondheidstoestanden van intensive care-patiënten te simuleren, hun resultaten te voorspellen en mogelijke complicaties te voorspellen.
Hoge normen voor gegevensbeveiliging voor medisch IoT-beheer
Steeds meer ziekenhuizen beheren hun medische apparatuur en inventaris via een gemeenschappelijke beheerinterface. Voor realtime lokalisatie ontvangen alle apparaten, producten en componenten RFID of andere radiotags of barcodes. Het personeel kan ze dus snel toewijzen en lokaliseren. Als de applicatie niet in een cloud maar op een server in het ziekenhuisnetwerk wordt geïnstalleerd, verhoogt dit de gegevensbeveiliging. Zo kan de ziekenhuisadministratie bijvoorbeeld ook patiëntenpolsbandjes en personeelskaarten in het systeem integreren. Als de edge-server beveiligde toegang heeft tot het zorgdatanetwerk, is het ook mogelijk om rechtstreeks toegang te krijgen tot een centrale medische productdatabase.
AI-ondersteunde diagnose in beeldvormingsprocessen
In beeldgebaseerde diagnostische procedures zijn door AI ondersteunde besluitvormingsprocedures in zwang. De software analyseert een reeks scans of afbeeldingen en selecteert automatisch de meest betekenisvolle, waarbij een bepaalde anomalie of verkeerde uitlijning het meest opvalt. Dit vergemakkelijkt en versnelt de diagnostiek. Het zelflerende systeem maakt hiervoor gebruik van een verzameling reeds gediagnosticeerde en geanonimiseerde scans of röntgenbeelden die al in het systeem zijn geïntegreerd. Als het lokale systeem niet over voldoende gegevens beschikt om een beslissing te nemen, kan het toegang krijgen tot centrale online medische databases en zoeken naar vergelijkbare beelden met een bevestigde diagnose.
Individuele therapieën en gezondheidstrackers via app
Naast deze serveroplossingen ontwikkelt zich momenteel een snelgroeiend edge computing-model in het medische segment en integreert mobiele apparaten in behandelconcepten. Tegenwoordig kunnen ziekenhuizen en artsenpraktijken apps nu op recept voorschrijven. Voor diabetici is er bijvoorbeeld een app die automatisch de meetwaarden van een bloedglucosemeter of een insulinepen evalueert en de gegevens doorstuurt naar een beveiligd online dagboek. De behandelend arts kan dit dagboek te allen tijde inzien met toestemming van de patiënt om een beter advies te kunnen geven. Daarnaast worden therapieondersteunende apps en gezondheidstrackers steeds populairder.
Medical edge computing vindt dus ook plaats op smartphones. Krachtige toepassingen zoals tijdkritische online operaties of big data-analyses vereisen echter speciaal ontworpen reken- en opslagcapaciteiten die zijn aangesloten op een snel netwerk met voldoende bandbreedte.
Hoe zit het met de opslagvereisten in de e-healthsector?
De eisen aan opslagsystemen zijn net zo divers als de beschikbare toepassingen. In de ziekenhuissector is zeer beschikbare opslag een must, omdat eventuele storingen een kwestie van leven of dood kunnen zijn. Wanneer gebruikers snelle toegang tot ongestructureerde gegevens nodig hebben, wordt het ten zeerste aanbevolen om objectgebaseerde en Simple Storage Service (S3) compatibele opslagsystemen te kiezen.
Een groot voordeel is het instellen van door het systeem gedefinieerde en door de gebruiker gedefinieerde metadata. Deze unieke identifiers helpen om de zoektijd aanzienlijk te verkorten. Nog belangrijker is dat Object Lock gegevens beschermt tegen codering in het geval van een ransomware-aanval en dus ook de noodzaak om losgeld te betalen elimineert. Object Lock maakt gegevens onveranderlijk, zodat ze niet kunnen worden verwijderd of overschreven tijdens een vooraf gedefinieerde bewaarperiode. Ook bij een calamiteit kunnen medische instellingen na succesvol forensisch onderzoek vrij snel kritische data herstellen van een ‘schone’ kopie.
Heeft edge computing überhaupt zin in de zorgsector?
Om overbelasting van ziekenhuis- en zorgnetwerken te voorkomen en lokale systemen in staat te stellen zonder latentie te reageren, is een edge computing-benadering ideaal voor veel digitale toepassingen. Wanneer de gegevens ter plaatse of bij de bron worden geselecteerd, verwerkt en geanalyseerd, worden alleen de noodzakelijke gegevens over het netwerk verzonden.
Het gebruik van edge computing in de zorg zorgt voor snellere, betere en patiëntvriendelijkere zorg. Dankzij telegeneeskunde hoeven mensen met beperkte mobiliteit niet meer naar een medische instelling. Nabestaanden en verplegend personeel worden direct gewaarschuwd bij een ongeval.
AI-aangedreven analyses helpen de vroege detectie van kanker, medische instellingen profiteren van efficiënter activabeheer en specialisten kunnen op elk moment en vanaf elke locatie levensreddende operaties uitvoeren met voldoende internettoegang en bandbreedte. Met of zonder robotondersteuning.
Ongetwijfeld zijn medische en patiëntgerelateerde gegevens zeer gevoelig en vereisen daarom de hoogste beschermingsniveaus. Hoe dichter gevoelige gegevens zich bij de rand bevinden, des te kleiner is het risico dat onbevoegden van buitenaf toegang krijgen tot de gegevens.
Geschreven door RNT Rausch
