IoT für medizinische Geräte: Fernüberwachung ermöglicht neue Geschäftsmodelle

IoT bietet eine Möglichkeit, medizinische Geräte fernzuüberwachen und zu verwalten, und kann Herstellern neue Geschäftsmodelle eröffnen.

Das Interesse an der Nutzung des Internet of Things (IoT) in medizinischen Geräten wächst. Die mit IoT-fähigen medizinischen Geräten – den sogenannten Internet of Medical Things (IoMT) – gesammelten Daten können zur Fernüberwachung und -wartung von Geräten genutzt werden. Der Einsatz von IoT bringt zahlreiche Vorteile. Medizinproduktehersteller können Daten, die von ihrer im Feld befindlichen Produktflotte gesammelt werden, in Designüberlegungen einbeziehen. Sie können die Daten auch nutzen, um innovative Dienste anzubieten, die sie vom Wettbewerb differenzieren.

Um besser zu verstehen, wie fortschrittliche Technologien wie IoT zur ferngesteuerten Vernetzung medizinischer Geräte eingesetzt werden, sprachen wir kürzlich mit Rene Zoelfl, Business Development Director bei PTC.

Wir untersuchten die Rolle von IoT in medizinischen Geräten für das Remote Management, wie die Technologie genutzt wird, wie sie neue Geschäftsmodelle unterstützen kann, und betrachteten reale Beispiele für IoMT in der Praxis.

Welche Schlüsseltechnologien sind im Einsatz?

RTInsights: Wie können Hersteller, Gesundheitseinrichtungen und Patienten am besten von der Fernüberwachung profitieren?

Zoelfl: Ich würde sagen, Fernüberwachung bietet zwei Hauptvorteile. Einer ist, dass sie Herstellern ermöglicht, ihre Prozesse zu optimieren, der andere Vorteil ist, dass sie die Beziehung zu ihren Kunden, Klienten und Patienten optimieren können. Diese Dinge können helfen, die Art und Weise, wie sie Geschäfte machen, zu transformieren.

Was sind die wichtigsten fortschrittlichen Technologien, die Innovationen im Design und in der Nutzung von Remote-Geräten ermöglichen? Einerseits haben wir IoT-Technologien, die Konnektivität, fortgeschrittene Analytik oder künstliche Intelligenz sowie die Fähigkeit ermöglichen, Entscheidungen und Prozesse auf einem höheren Niveau zu automatisieren. Das andere Schlüsselelement, die andere Schlüsseltechnologie, die ich hervorheben möchte, ist Augmented Reality, die uns eine andere Art der Interaktion mit Geräten im Kontext ihrer Nutzung und am Einsatzort gibt.

Wie werden diese Technologien genutzt?

RTInsights: Wie können Unternehmen diese Technologien im Produktlebenszyklus einsetzen?

Zoelfl: Es gibt vielfältige Möglichkeiten. Wo soll man anfangen?

Ein Hersteller kann IoT-Technologien intern nutzen. Er kann sicherstellen, dass Teams, die gemeinsam an der Entwicklung neuer Produkte arbeiten, leichter kommunizieren und auf generierte Daten zugreifen können. Dann könnten sie dieselben Fähigkeiten oder Technologien nutzen, wenn es darum geht, diese Informationen in die Fertigung zu übergeben.

Wenn ein Hersteller beispielsweise über Nichtkonformitäten nachdenkt, die im Fertigungsprozess auftreten könnten – vielleicht wegen schwieriger Designs oder ausgewählter Materialien –, kann er diese Informationen zurück in die Entwicklungs- und Engineering-Organisationen einspeisen. Sie können viel schneller reagieren, bevor das Produkt das Unternehmen verlassen hat und nicht erst, wenn es beim Patienten oder in der Pflegeeinrichtung ist.

Sie könnten es auch in Vertriebsprozessen einsetzen. Zum Beispiel könnten sie Augmented Reality nutzen, um die Fähigkeiten eines bestimmten Assets im Kontext seines Einsatzorts zu demonstrieren, ohne physisch ein Produkt vor Ort haben zu müssen. Sie nutzen die Produktdaten wie CAD-Daten, die generiert wurden. So können sie sehen, welche Planung nötig ist, damit das Asset in die dafür vorgesehene Einrichtung passt. Sie könnten auch demonstrieren, wie die Leistung wäre, wie das Gerät verwendet wird, wie es bedient werden kann – alles ohne physisches Asset.

Und natürlich, wenn es um die Optimierung von Serviceprozessen geht, würde ich sagen, das ist der größte Vorteil für den Hersteller. Der Gerätehersteller kann Services auf der Technologie basieren, indem er die Verbindung zum Gerät nutzt, sobald es im Feld ist. Er kann diese Informationen nutzen, um seine Serviceprozesse zu optimieren. Medizinproduktehersteller könnten beispielsweise IoT-Technologie nutzen, um Geräte im Feld zu beobachten und Reports zu erstellen. Diese Prozesse können auf Basis der Daten, die das Gerät liefert, automatisiert werden.

Der Hersteller könnte auch sicherstellen, dass der entsandte Servicetechniker, der ein Gerät wartet, aktualisiert oder repariert, das richtige Ersatzteil oder zumindest die richtigen Informationen darüber hat, was repariert werden muss. Noch besser: Ein Hersteller kann die Technologie nutzen, um einige Probleme remote zu lösen, ohne überhaupt einen hochbezahlten Servicetechniker zum Asset in ein Krankenhaus zu schicken. Dann können sie auch Daten nutzen, um das Produkt selbst zu optimieren. Ein Hersteller könnte beispielsweise sehen, ob die Annahmen, die beim Design des Produkts getroffen wurden, noch gültig sind. Oder wird das Gerät, der Asset so genutzt, wie man dachte, dass es genutzt würde?

Weitere Probleme können mithilfe von remote gesammelten Gerätedaten angegangen werden. Ist es aus Designperspektive zuverlässig genug? Ein Hersteller könnte feststellen, dass die Gesamtlebensdauer des Produkts viel niedriger ist als die in das Produkt hineingedesignte Zuverlässigkeit. Er kann die Daten nutzen, um Geschäftsmodelle zu ändern und zu argumentieren: „Statt das Asset an Ihr Krankenhaus oder Ihren Patienten zu verkaufen, können Sie pro Nutzung, pro Behandlung oder pro Bild bezahlen.“

Krankenhäuser und Labore profitieren ebenfalls von diesen Technologien, weil Techniker in Krankenhäusern befähigt werden, bestimmte Aufgaben selbst durchzuführen. Der Hersteller könnte beispielsweise Self-Service-Fähigkeiten erweitern, was die Kundenzufriedenheit mit dem Gerät erhöht. Und am Ende profitiert das Krankenhaus oder Labor von einer höheren Verfügbarkeit des Assets. Sie müssen ihre Pläne oder Zeitpläne nicht anpassen. Sie können das Gerät nutzen, wann es gebraucht wird, statt das Risiko einzugehen, dass das Gerät nicht verfügbar ist.

Welche erweiterten Services sind möglich?

RTInsights: Welche Zusatzservices könnten Unternehmen mithilfe der genannten Technologien anbieten?

Zoelfl: Wir haben einen Kunden, der In-vitro-Diagnoseanalysatoren und -geräte verkauft. Er hat auf ein datenbasiertes Geschäftsmodell umgestellt.

Zunächst berechnet er dem Labor nach der Anzahl der durchgeführten Tests. Außerdem nutzt er Erkenntnisse, die er aus den in der Vergangenheit an Kunden verkauften Geräten gewonnen hat. Mit diesen Informationen kann er helfen, den Workflow im Labor zum Vorteil des Kunden zu optimieren. Ein solcher Rat ist möglich, weil er Ineffizienzen identifizieren konnte, die der Laborleiter oder -betreiber vielleicht nicht erkennt. Das ist ein enormer Vorteil, denn der Laborbetreiber oder sogar ein Krankenhaus hat nur begrenzte Daten und Daten, die seine eigene Einrichtung generiert. Der Vorteil für den Hersteller der Assets ist, dass er die gesamte Flotte der im Feld befindlichen Geräte als Datensätze zur Verfügung hat. Und damit hat er einen viel breiteren Blick, viel bessere Fähigkeiten, die richtigen Schlussfolgerungen aus den Daten zu ziehen.

Ein weiterer Kunde von uns nutzt Augmented Reality, wann immer er ein Diagnosegerät ausliefert. Ein AR-Erlebnis auf einem Tablet führt Techniker – seien es klinische, Labor- oder Firmentechniker – durch einige Aufgaben. Was ist der Nutzen? Der Vorteil ist, dass das Labor oder Krankenhaus keinen Servicetechniker des Herstellers anrufen muss, sondern stattdessen einige Routineaufgaben selbst erledigen kann. Zusätzlich spart der Hersteller Geld, da seine Techniker nicht für Routineaufgaben anreisen müssen oder die beim Kunden durchgeführten Aufgaben effizienter sind.

Welche Anwendungsfälle gibt es?

RTInsights: Können Sie uns Beispiele für diese Technologien in der Praxis nennen?

Zoelfl: Wir haben mehrere Kunden, die wirklich auf die Fähigkeiten der Technologie setzen, die wir bereitstellen.

Einer ist Elekta. Elekta ist ein Hersteller teurer Strahlengeräte. Sie nutzen die Informationen, die sie von ihren Assets sammeln können, um Krankenhäusern Betriebsbereitschaft zu garantieren. Mit unseren Lösungen haben sie die Anzahl der remote gelösten Serviceprobleme stark erhöht. Sie reduzierten die mittlere Zeit bis zur Problemlösung um bis zu 30 Prozent. Ein Teil dieses Erfolgs ist darauf zurückzuführen, dass 50 Prozent der Probleme remote gelöst werden konnten. Sie führen auch etwa 600 präventive Maßnahmen pro Jahr durch, dank der Daten, die sie sammeln. Und damit wirken sie sich positiv auf mehr als 14.000 Patienten aus, weil die Geräte betriebsbereit waren, wenn der Patient die Behandlung brauchte. Der Patient muss nicht nach Hause geschickt werden, um später wiederzukommen, weil ein Gerät nicht funktionierte.

Ein weiterer Vorteil der Verfügbarkeit von Maschinendaten über die gesamte Lebensdauer ist, dass Service-Mitarbeiter besser vorbereitet sind. Ohne Daten hatten sie nur begrenzten Einblick in die Geräteleistung und den Status und die Bedingungen der Ausrüstung. Das übliche Szenario war: Das Gerät war ausgefallen. Das Krankenhaus rief Elekta an, und Elekta schickte einen Servicetechniker, um das Gerät zu reparieren. Wichtige Kennzahlen wie die mittlere Reparaturzeit oder die First-Time-Fix-Rate waren sehr niedrig. Mithilfe von Gerätedaten kann das Unternehmen einen proaktiveren Serviceansatz verfolgen.

Ein weiteres Beispiel ist Illumina. Illumina bietet Genomsequenzierungstechnologien und -services für Lebenswissenschaften, translationale und Konsumgenomik sowie molekulare Diagnostik. Ihre Lösungen werden in einer breiten Palette von Bereichen eingesetzt, von der Krebsforschung bis zur Landwirtschaft. Ihre Herausforderung war, dass Ausfallzeiten der verkauften wissenschaftlichen und Forschungsgeräte die Produktivität und den Durchsatz eines Labors oder Krankenhauses verringerten. In einigen Fällen können die Folgen schwerwiegender sein. Sie implementierten eine Lösung basierend auf unserer Technologie und konnten nun einen 360-Grad-Blick auf das Asset durch IoT-Monitoring erhalten. Sie machten die Betriebsdaten den Personen verfügbar, die sie innerhalb und außerhalb von Illumina benötigen. Und sie integrierten dies auch mit anderen bestehenden Systemen, wie beispielsweise ihrer Salesforce.com-Implementierung.

Sie konnten die Betriebsdaten nun auch auf Abruf verfügbar haben. Wann immer sie eine Einrichtung betraten, hatten sie die Betriebsinformationen. Sie haben auch Echtzeit-Einblicke und historische Trends, die sie direkt an den Kunden liefern können. Die Nutzung der Informationen konnte helfen, Workflows zu optimieren und die Arbeitsstunden um 10 Prozent zu verringern. Sie verringerten vermeidbare Ausfälle um 5 Prozent. Und die First-Time-Fix-Rate stieg um 9 Prozent.

Ein weiteres Beispiel ist Varian, ein Hersteller von Radiotherapie-, Radiochirurgie- und Protonentherapiegeräten. Er ist einer der führenden Anbieter in der Onkologiebehandlung. Varian hatte die Herausforderung, dass System- und Geräteprobleme typischerweise einen oder mehrere Servicetechniker erforderten, um Probleme im Krankenhaus zu diagnostizieren und zu lösen. Die Problemlösung kann kompliziert sein, falls falsche oder unvollständige Informationen bereitgestellt wurden. In typischen Behandlungsumgebungen bedeutet der Verlust eines Behandlungstages, dass bis zu 35 Patienten ihre Behandlungen verpassen.

Sie implementierten ThingWorx, um ihre SmartConnect-Lösung zu starten. Die Lösung hilft Varian, etwa 28.000 Geräte und 90.000 Alarme pro Monat zu verwalten. Sie integrierten die Daten auch mit Salesforce. So müssen die Daten, die das Gerät oder die Ausrüstung generiert, nicht manuell in Salesforce eingegeben werden, weil die Daten jetzt automatisch an Salesforce übertragen werden können. Sie sehen auch die Informationen, die basierend auf den ThingWorx-Messungen von den Geräten gesammelt wurden, in die Salesforce-Benutzeroberfläche eingebettet.

Varian hatte großen Erfolg mit seinen SmartConnect-Lösungen. Die Anzahl der Kunden, die SmartConnect nutzen, hat sich im letzten Jahr vervierfacht. Sie haben jetzt SmartConnect-fähige Systeme in mehr als 1.500 Behandlungszentren installiert. Die durchschnittliche Nutzung dieser Geräte beträgt 4.000 Stunden pro Monat. Sie haben ihre Reaktionszeit auf Reparaturen und Remote-Diagnosen verkürzt und lösen in vielen Fällen Probleme ohne Vor-Ort-Besuch. Die durchschnittliche Reaktionszeit von vier Stunden wurde auf zwei Stunden reduziert, basierend auf den SmartConnect-fähigen Systemen. Diese Reduktion kann einem Krankenhaus mehr als 2.000 Dollar pro Einheit einsparen.

Abschließende Gedanken

RTInsights: Haben Sie abschließende Gedanken?

Zoelfl: Man könnte argumentieren, dass es keinen großen Unterschied zwischen IoT und IoMT gibt. Ich würde argumentieren, dass es aufgrund der Daten, der Datenverarbeitung und der Kritikalität des Produkts einige Unterschiede gibt. Daher müssen einige unterschiedliche Fähigkeiten berücksichtigt werden. Beispielsweise müssen Sie sicherstellen, dass das Gerät in einem sicheren Zustand ist, bevor Sie ein Remote-Software-Update durchführen oder versuchen, ein Problem mit dem Gerät remote zu lösen.

Bei medizinischen Geräten besteht großes Interesse daran, IoT zur Unterstützung teurer Geräte einzusetzen. Aber auch kleinere medizinische Geräte können manchmal noch mehr vom IoT profitieren als erwartet. Insgesamt würde ich sagen, dass dies eine inspirierende Zeit für IoMT ist, um seinen Wert in der Branche wirklich zu zeigen, und wir bei PTC sind begeistert, unsere großartige Erfahrung mit der Fernüberwachung von Geräten und Ausrüstung einzusetzen, um noch mehr Kunden über ein breiteres Spektrum hinweg zu unterstützen.

Erfahren Sie mehr über Remote Monitoring für Gesundheitsorganisationen am 30. Juli, wenn Salvatore Salamone, Chefredakteur von RTInsights, eine interaktive Diskussion mit Dr. Joerg Traub, CEO von Forum MedTech Pharma, und Rene Zoelfl, Chairman des PTC Healthcare Executive Advisory Council, moderiert. Jetzt für das Webinar registrieren.