Modellgestützte Therapie

Die modellgestützte Therapie ermöglicht eine präzisere Diagnose und individuelle Therapie. Die besten Chancen, sich durchzusetzen, hat sie in der kardiovaskulären und onkologischen Chirurgie. Management & Krankenhaus sprach mit Prof. Heinz U. Lemke zu diesem Thema. Prof. Lemke lehrt an der Technischen Universität Berlin und ist Gastprofessor für Computerassistierte Chirurgie an der Universität Leipzig.

M&K: Prof. Lemke, was kann man sich unter modellgestützter Therapie vorstellen?

Prof. Heinz U. Lemke: Eine modellgestützte Therapie basiert auf einem mehrdimensionalen Patientenmodell, das realitätsnah morphologische, funktionelle und stoffwechselabhängige Daten prä- und intraoperativ darstellt und somit die bildgestützte Therapie durch zusätzliche vitale patientenspezifische Daten ergänzt. Dadurch kann der Arzt eine Diagnose präziser stellen, die Prognose besser einschätzen und die Therapie individueller planen, ausführen und bewerten. Es ist also ein patientenspezifisches Modell, das eine auf den Patienten individuell angepasste Intervention ermöglicht.

Warum reicht die bildgebende Medizin in der klinischen Praxis nicht mehr aus?

Prof. Heinz U. Lemke: Viele, nicht auf der bildgebenden Medizin basierte Biomarker wie Stoffwechselprodukte und physiologische Signale sowie andere Patienteninformationen sollten für therapeutische Fragestellungen entsprechend berücksichtigt und gewichtet werden. Betrachtet man die Komplexität des menschlichen Körpers, ist ein multiskaliertes Modell eine Voraussetzung für eine Informationsverarbeitung in der Klinik.

Wie funktioniert die modellgestützte Therapie in der Praxis?

Prof. Heinz U. Lemke: Zunächst einmal werden für die Realisierung einer modellgestützten Therapie ein IT-Managementsystem und Modelldatenstrukturen benötigt. Ersteres muss in der Lage sein, eine stark ansteigende Anzahl therapeutischer Bilder und Informationen in Modelle und entsprechende therapeutische Dienstleistungen zu integrieren. Ein solches System ist das therapeutische Bildgebungs- und Modellmanagementsystem, kurz TIMMS.

Es erfüllt bereits die Anforderungen und ermöglicht dem Chirurgen und dem übrigen medizinischen Personal unter anderem den Zugriff auf Geräte, Datenbanken sowie auf die Struktur des Modells. Außerdem verarbeitet TIMMS morphologische und physiologische Daten und führt notwendige algorithmische Funktionen durch. So bleibt das Modell immer auf dem neuesten Stand.

Die modellgestützte Therapie wird bereits in der Neurochirurgie erfolgreich eingesetzt. In welchen Bereichen hat sie noch Chancen?

Prof. Heinz U. Lemke: Die besten Chancen ergeben sich insbesondere in der kardiovaskulären und der onkologischen Chirurgie. Hier können Mediziner unter anderem Interventionen in kleinen gezielten Gewebeteilen eines Organs vornehmen sowie Eingriffe in funktionale Strukturen von Organen, Weichteilgewebe oder Läsionen durchführen.

Welche Vorteile bietet die modellgestützte Therapie für Chirurg und Patient?

Prof. Heinz U. Lemke: Eine Modellierung des Zustandes des Patienten und der chir¬urgischen Prozesse erlaubt dem Chirurgen vor allem eine genauere Diagnosestellung und eine individualisierte Therapie - Vorteile, von denen natürlich auch der Patient profitiert. Zudem kann der Arzt seinen chirurgischen Eingriff besser planen, weil dieser am Modell simuliert werden kann. Zusätzlich kann die operative Aus- und Weiterbildung am Modell geübt werden. Da durch diese Vorteile die Effizienz im Operationssaal steigt, erhöht sich schließlich auch die Wirtschaftlichkeit eines Krankenhauses.

Solche Modelle müssen sich künftig aber noch etablieren. Wovon hängt deren Erfolg ab?

Prof. Heinz U. Lemke: Natürlich muss das gesamte medizinische Personal für eine neue Form der Technologie im OP-Saal offen sein. Außerdem ist eine technische Assistenz nötig, die die Infrastruktur im Operationsaal im Auge behält und dem Chirurgen unterstützend zur Seite steht.

Und wie sieht es mit der finanziellen Seite aus?

Prof. Heinz U. Lemke: Für das Krankenhaus ergibt sich durch die verbesserte Qualität der Diagnose und Therapie eines Patienten zunächst ein höherer Kostenaufwand. Das Bewusstsein des Patienten, dass eine höhere Qualität der medizinischen Abläufe letzten Endes eine verbesserte Lebensqualität bedeutet, führt in der Masse eines Patientenpools zur Möglichkeit, die modellgestützte Therapie in wirtschaftlicher Hinsicht zu optimieren, z. B. durch eine Effizienzsteigerung.

Wo liegen die Chancen und Risiken der modellgestützten Therapie?

Prof. Heinz U. Lemke: Die Chancen liegen vor allem in einer verbesserten transparenten und personalisierten Medizin. Risiken ergeben sich durch eine verstärkte Abhängigkeit der Medizin, zum Beispiel in Bezug auf Zuverlässigkeit und Sicherheit sowie in Bezug auf Datenschutz und Änderung der medizinischen Berufsprofile.

Wie sehen Sie die Entwicklung der modellgestützten Therapie in Zukunft?

Prof. Heinz U. Lemke: Ich hoffe, dass sich ein stetiger Paradigmenwechsel entwickelt, der zu einer verbesserten medizinischen Versorgung auf wissenschaftlich fundierterem und reproduzierbarem Wissen über Patient und medizinischen Prozessen führt. Um diese Entwicklung zu fördern und zu beschleunigen, ist es notwendig, entsprechende national und international geförderte Projekte zu modellgestützter Therapie durchzuführen.

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