Digital Health Orbit

Experten-Interview mit PD Dr. med. Christoph Spinner, Infektiologe am Klinikum rechts der Isar und derzeit gefragter Experte zum Thema Coronavirus. Die COVID-19 Krise hat in den letzten Wochen den Alltag der Menschen auf der ganzen Welt drastisch verändert. Konferenzen, Konzerte und andere Großveranstaltungen werden abgesagt, Flüge werden gecancelt und Menschen tätigen Hamsterkäufe. Weltweit haben sich über 90,000 Menschen mit dem Virus angesteckt und es gibt 3,000 Tote. Wird sich die Situation weiter verschlimmern und müssen wir womöglich sogar mit einer anhaltenden, globalen Wirtschaftskrise rechnen? Oder wird das SARS-CoV-2, also das neue Coronavirus durch den Wärmeanstieg sich nicht weiter ausbreiten und schon in wenigen Wochen vergessen sein? Es gibt ja bereits vier Coronaviren, die in Menschen zirkulieren. Sie verursachen eine leichte Erkältung und wir haben keine Impfung für sie. Was macht das SARS-CoV-2 so viel gefährlicher? Es heißt ja, dass das Virus bei gesunden, jungen Menschen zumeist harmlos verläuft. Dennoch tauchen immer wieder Berichte von Verläufen auch bei jüngeren Menschen auf, die Lungenentzündungen entwickeln, die bis zum Tod führen können. Was sind die entscheidenden Faktoren die dafür sorgen, dass es zu einem schlimmen Verlauf kommt? Es gibt verschiedene Ansätze wie Artificial Intelligence helfen kann und soll, die COVID-19-Krise zu managen. Darunter „Blue Dot“, eine kanadische Firma, die frühzeitig anhand des Screenings und der Auswertung von Online-Daten einen Cluster von ungewöhnlichen Lungenentzündungen in der Region Wuhan identifiziert hat. Denken Sie, dass derartige AI-basierte Public Health Tools künftig den Ausbruch von Infektionen verhindern können? Eine andere AI Firma „BenevolentAI“ hat bekanntgegeben, das Baricitinib, ein Rheuma-Antikörper gegen das Coronavirus wirksam sein könnte. Insilico Medicine aus Hong Kong hat bekanntgegeben, dass ihr AI Algorithmus sechs neue Moleküle hergestellt hat, die die virale Replikation aufhalten können. Denken Sie, dass AI der Schlüssel in der Entwicklung neuer Therapien des Coronavirus sein könnten oder sind das nur nette Leuchtturmprojekte, während das Gros der Arbeit von klassischen Forschungsgruppen übernommen wird? Moderna Therapeutics, eine Biotechfirma aus Massachussets, gibt an, bereits zeitnah in der Lage zu sein einen COVID-19 Impfstoff zu produzieren und zu liefern, der auf mRNA basiert und den Körper dazu anregt, die entsprechenden Proteine herzustellen, die eine Immunreaktion hervorrufen. Sie sagen in einem anderen Interview, dass sie eher mit Jahren rechnen, die eine Entwicklung eine ordentlichen Impfstoffs braucht – was halten sie von dem Ansatz von Moderna Therapeutics? Die chinesischen Firmen Infervision und Alibaba haben jeweils AI-Systeme entwickelt, mit deren Hilfe COVID-19 diagnostiziert werden kann. Mithilfe von Brust-CT-Scans soll mit über 90%iger Treffsicherheit eine Abgrenzung gegenüber viralen Pneumonien erfolgen können. Die Entscheidung kann dabei in nur 20 Sekunden getroffen werden und das System wurde mit Daten von über 5,000 Corona-Fällen trainiert. Denken Sie, dass ein solcher Ansatz helfen wird, eine Pandemie mit SARS-CoV-2 zu verhindern?

Mittlerweile konnte durch zahlreiche Studien belegt werden, dass Smartphone-Apps dabei helfen können, psychische Erkrankungen zu erkennen und die mentale Gesundheit von Menschen zu verbessern. In einem spannenden Gespräch erzählt Felix Frauendorf, Co-Founder der Aurora Health GmbH (zu der Moodpath gehört), wie genau die App funktioniert. Ebenso geht es um den Umgang mit sensiblen Daten, die internationale Strategie von Moodpath und das Geschäftsmodell.

Eine Studie im BMJ Open von Forschern der University of Pennsylvania hat in der Notaufnahme (Emergency Department) untersucht, ob die Google-Suchverläufe von Patienten helfen können, Patienten optimal zu behandeln. Hier ist der Link zur Studie: https://bmjopen.bmj.com/content/9/2/e... In der Tat tätigen Patienten kurz vor dem Krankenhaus-Besuch vermehrt medizin-bezogene Anfragen in Google. Könnte das vemehrt dabei helfen, Patienten optimal zu behandeln? Schreibt Eure Meinung in die Kommentare!!!

Wie kann künstliche Intelligenz künftig medizinische Fehler vermeiden helfen, Medizin effizienter machen und wie können wir nicht mehr nur Daten zu Krankheiten, sondern auch Daten zu Gesundheit auswerten? Diese Fragen wurden in der Panel Diskussion zu Digital Health im Forum UnternehmerTUM 2019 besprochen. Das Rhön-Klinikum kreiert in Bad Neustadt einen innovativen Campus mit einer Art smart hospital, das eine exzellente telemedizinische Anbindung gewährleistet. Auf der anderen Seite haben viele Krankenhäuser in Deutschland jedoch noch nicht einmal WIFI. Wie können wir den deutschen Perfektionismus ablegen und in abgemilderter Form in deutsche SCHNELLIGKEIT umwandeln, um nicht den Anschluss an Estland, Dänemark, die Niederlande und die USA zu verlieren? Vielleicht müssen wir anstatt mit Drohnen erst einmal mit den Basics beginnen.

Forscher am MIT Media Lab haben ein Gerät entwickelt, das sozusagen Gedanken lesen kann. Man befestigt ein Wearable hinterm Ohr und entlang des Kiefers und kann im Anschluss über die Kraft der Gedanken Befehle an einen kleinen Computer geben. Diese Erfindung gehört zum Forschungsgebiet der Gehirn-Computer-Schnittstellen, den sogenannten „BMI“s, also Brain Machine Interfaces. Das Feld beschäftigt sich damit, wie man auf möglichst kurzem Informationsweg menschliche Gedanken in biologischer Codierung in für Maschinen verständliche Befehle übersetzt. Das weitgedachte Ziel dieses Forschungsbereichs ist, dass man durch ein Hirn-Implantat oder ein innovatives Headset Gedanken 1:1 und ohne langen Informationsweg in einen Maschinenbefehl übersetzt. Also wenn man sich eine komplizierte Rechnung im Gehirn vorstellt, wird uns durch ein Brain-Machine-Interface in der Zukunft direkt die Lösung in unseren Gedanken erscheinen. Spätestens mit einem derartigen Implantat wären wir ein Mischwesen aus biologischem Organismus und Maschine, also ein Cyborg. Das menschliche Gehirn hat circa 86 Milliarden Neurone, die untereinander auf hochkomplexe Weise verschaltet sind und sowohl auf chemischem als auch elektrischen Weg untereinander kommunizieren. Im elektrischen Fall kommunizieren die Neurone dabei mit schwachen Strömen, wobei die elektrische Polarität mehrmals pro Sekunde zwischen positiv und negativ wechseln kann. Wenn in einer Region viele Nervenzellen zum gleichen Zeitpunkt das gleiche machen, kann man dann mit den Elektroden Spannungsschwankungen zwischen verschiedenen Messpunkten messen. Es gibt an definierten Messpunkten für verschiedene körperliche Aktivitäten ganz charakteristische Spannungsschwankungen. Das führt dazu, dass man mithilfe von Elektroden bspw. nachweisen kann, wenn sich ein Patient vorstellt, dass er seinen Arm bewegt. Bereits vor einigen Jahren konnte auf diese Art und Weise eine querschnittsgelähmte Patientin eine Arm-Prothese bewegen. Während der Weg über invasive Elektroden viel mehr Kontrolle und Finesse bietet als der Weg über ein Headset, ist natürlich die Bereitschaft sehr klein insbesondere für gesunde Nutzer, sich solche Elektroden implantieren zu lassen. Der derzeit vielversprechendste Weg ist entsprechend das non-invasive sog. Elektroenzephalogramm, das EEG. Dabei handelt es sich um Elektroden, die auf den Kopf bzw. die Kopfhaut angebracht werden. Da wir in der Hirnforschung noch ziemlich in den Kinderschuhen stecken und viele Forscher das Gehirn auch als das komplexeste Objekt des Universums bezeichnen, sind auch die Fähigkeiten der derzeitigen EEG-basierten BMIs eher beschränkt. Es gibt derzeit schon einige Systeme, die frei erhältlich sind. Dazu zählen bspw. Die Systeme Neurosky, Muse und Emotiv. Diese Systeme erlauben dem Nutzer Spielereien wie das etwas störanfällige, gedankengesteuerte Lenken eines Spielzeugautos, das Balancieren eines Steins in einem Computer spiel und das trainieren der eigenen Aufmerksamkeit anhand der EEG-Wellen. So richtig spannend wird es jedoch erst, wenn man mithilfe von Brain-Machine-Interfaces nicht nur Informationen aus dem Gehirn an eine Maschine abgeben kann, sondern auch andersrum Informationen aus einer Maschine direkt ins Gehirn senden kann. Die hierfür vielversprechendste Technologie ist die transkranielle Magnetstimulation, bei der mithilfe starker Magnetfelder ganz spezifische Bereiche des Gehirns sowohl stimuliert als auch gehemmt werden. Wenn diese Technologie weiter verfeinert wird, das Gehirn in seiner Funktion noch weiter enträtselt wird und wir noch weitere Methoden der Stimulation entwickeln, ist es theoretisch denkbar, dass man das Gehirn auf eine Art und weise Stimuliert, dass man Wissen direkt transferieren kann. Also Beispielsweise den Inhalt eines gesamten Buches durch gezielte Stimulation des Gehirns in selbem abspeichert. Das kann natürlich so weit gesponnen werden, dass in Bruchteilen von Sekunden das Wissen ganzer Universitätsabschlüsse oder die Kenntnis einer Sprache unmittelbar ins Gehirn transferiert werden können. Vielleicht wird es eine Art App Store für das Gehirn geben, in dem man sich aussuchen kann, welches Wissen oder welche Erfahrungen man sich downloaden möchte in sein Gehirn. Es ist klar, dass mit derartigen Technologien eine riesige Menge an Fragen aufgeworfen wird, die auch von ethischer, politischer und volkswirtschaftlicher Relevanz sein werden. Was, wenn BMIs so teuer sein werden, dass lediglich wohlhabende Menschen Zugriff auf das unbegrenzte Wissen und die Möglichkeiten haben? Was, fortschrittliche BMIs es Hackern ermöglichen, direkt Informationen aus unserer Gedankenwelt anzuzapfen oder Informationen in unserem Kopf zu verfälschen? Heute ist der Diebstahl unserer Kreditkarte oder unseres Smartphones der schlimmste Cybersecurity-Unfall, den man sich vorstellen kann. Künftig könnte es der Diebstahl unserer Identität sein.

Autismus ist eine tiefgreifende Entwicklungsstörung, die wahrscheinlich durch erbliche Faktoren verursacht wird. Historisch wird Autismus in den frühkindlichen Autismus nach Kanner, den atypischen Autismus und das Asperger-Syndrom eingeteilt. Während das Kanner-Syndrom mit verzögerter Sprachentwicklung und reduzierten kognitiven Leistungen in Verbindung gebracht wird, bringt man das Asperger-Syndrom oft mit Insel- und Hochbegabung in Verbindung. Betroffene aller Ausprägungen des Autismus-Spektrum kämpfen mit Auffälligkeiten im sozialen Umgang, der Sprache und mit sonderbaren Interessen. Doch sind Autisten in der Lage dazu Empathie zu empfinden? Empathie ist ein mehrdimensionales Konstrukt, das in zwei entscheidende Komponenten aufgeteilt werden muss: Die soziale Kognition und warmes, emotionales Einfühlen. Ergebnisse einer Arbeit des Max-Planck-Institut für Bildungsforschung (https://www.mpg.de/396174/forschungsSchwerpunkt) legen nahe, dass Autisten lediglich in bestimmten Bereichen der Empathie Defizite aufweisen. Sieh Dir das Video an und finde heraus, in welchem Bereich!

DeepMind gehört zu Google/Alphabet und ist eines der innovativsten Unternehmen in der Erforschung von künstlicher Intelligenz. DeepMinds Projekt "AlphaFold" hat nun einen Durchbruch auf einem Gebiet der Molekularbiologie/Bioinformatik geschafft, das Forscher seit Jahrzehnten bearbeiten. Es geht um die Vorhersage der Faltung von Proteinen anhand der KI-gestützten Analyse des genetischen Codes, der für das jeweilige Protein codiert. In dem regelmäßig stattfindenden Wettbewerb CASP (Critical Assessment of Structure Prediction) werden seit einigen Jahren verschiedene KI-Algorithmen in ihrer Fähigkeit verglichen, Proteinfaltungen vorherzusagen. AlphaFold gelang 2018 nun die Sensation: Von 43 Proteinfaltungen, die nur den Veranstaltern bekannt waren, sagte AlphaFold 25 korrekt voraus und hat damit den Wettbewerb gewonnen. Das zweitplatzierte KI-Team sagte lediglich 3 Proteinfaltungen korrekt voraus. Da DeepMind erst seit 2 Jahren an dem Thema forscht und 2018 das erste mal an dem Wettbewerb teilnahm, macht dieser Ausgang des Wettbewerbs sprachlos. DeepMinds Erfolg zeigt, wie viel effizientere medizinische Forschung künftig möglich ist.

Das in China ansässige, weltweit größte Versicherungsunternehmen Ping An startet "One-Minute Clinics" in 3 Quadratmeter großen Kapseln. Mithilfe von "AI doctors", also künstlichen Intelligenzen, können vorläufige Diagnosen gestellt werden und im Anschluss gegebenenfalls per Videotelefonie an menschliche Ärzte verbunden werden. Diese können Medikamente verschreiben, die im Anschluss direkt aus Apotheken-Automaten in den Kapseln bereitgestellt werden. Glaubt ihr, sowas könnte bald in Deutschland kommen? Was haltet ihr von dem Konzept? Müssen Hausärzte um Ihre Arbeit fürchten?

Die Charité Universitätsmedizin Berlin startet gemeinsam mit dem Berlin Institute of Health das Programm des "Digital Clinician Scientist". Medizinerinnen und Mediziner sollen sich während ihrer Facharztausbildung mit den Themen Big Data, Bioinformatik und künstlicher Intelligenz auseinandersetzen und dazu forschen. Schaut Euch das Video an und erfahrt, worum genau es in dem Programm geht.

Zu unserem ersten Interview dürfen wir Veronika Schweighart, die Co-Founderin und COO von Climedo, willkommen heißen! Climedo digitalisiert die Sammlung, Archivierung und Analyse von klinischen Daten in der Krebsforschung. Allgemein sind die Prozesse in der klinischen Forschung noch sehr uneinheitlich. Wie das Start-up Climedo (https://www.climedo.de/) das ändert könnt ihr Euch in Episode 5 anhören! Eure Veronika und Felix

In der Digital Health Start-up-Welt herrscht fast schon eine Goldgräber-Stimmung. Disruptive, digitale Technologien bieten immense Chancen, unsere Gesundheitsversorgung und Medizin zu revolutionieren. Dennoch gibt es unzählige medizinische Felder, die noch sehr wenig Beachtung von Unternehmern erfahren. Die perfekte Chance dafür, selbst ein Digital Health Start-up zu gründen! Höre Dir jetzt Episode 4 an und erfahre, welche Bereiche für eine Gründung interessant sein könnten.

Viel Spaß beim Hören von Episode 3! Diese Episode ist die bisher aufwändigste und "revolutionärste". Es geht darum, wie wir das Medizinstudium digitalisieren können. Wie können wir Mediziner darauf vorbereiten, dass sie künftig mit riesigen Datenmengen umgehen können? Wie stellen wir sicher, dass Mediziner in interdisziplinären Teams mit Informatikern ernstgenommen werden? Können Mediziner bald vielleicht alle ein wenig selbst programmieren? Ich freue mich auf Euer Feedback und Anregungen. Euer Felix

Viel Spaß bei der zweiten Episode meines Podcasts! Es geht um mentale Gesundheit im digitalen Zeitalter. Wie beeinflusst uns unser Smartphone und wie können wir lernen, es für unsere Zwecke zu verwenden? Wie lernen wir, disziplinierter und achtsamer in der digitalen Welt zu agieren? Schreibt in die Kommentare, wie ihr die Episode findet und wie Eure eigenen Erfahrungen mit digitaler mentaler Gesundheit aussehen. Euer Felix

Herzlich Willkommen zu meinem Podcast! In meiner ersten Episode möchte ich das Feld vorbereiten für die künftigen, spezielleren Themen und erklären, weshalb Mediziner keine Angst vor der Digitalisierung haben müssen. Ich freue mich auf Euer Feedback und wünsche viel Spaß beim zuhören. Euer Felix