15. April 2021 - Parul Saini, Webmedy-Team
Aktualisierte Version - 28. Juli 2023
Nun, wir alle wissen, worum es bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen geht – es handelt sich um eine ernsthafte Erkrankung, die die normale Funktion des Herzens und der Blutgefäße beeinträchtigt. Innovationen in Technologien spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung neuer Wege zur Behandlung und Vorbeugung von Herz- und Kreislauferkrankungen. Gesundheitsinnovationen, die neues Wissen und neue Technologien umfassen, besitzen das Potenzial, die Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu revolutionieren.
Hier werden wir untersuchen, wie technologische Innovationen im kardiovaskulären Bereich hilfreich sind.
Mithilfe von Technologie haben Wissenschaftler mithilfe von MRT-Scans 3D-gedruckte Modelle des Herzens erstellt, um die Kommunikation mit Patienten vor der Operation zu erleichtern. Diese speziellen Modelle ermöglichen es Ärzten, ihren Patienten und Angehörigen die Art und Beschaffenheit von Erkrankungen richtig zu erklären. Die meisten Patienten und Familienmitglieder bestätigten, dass 3D-Modelle unglaublich hilfreich, praktisch und realistisch zu verstehen sind. Dies bedeutet, dass dieser individuelle Ansatz es den Patienten und ihren Angehörigen ermöglicht, ihren Zustand am besten zu verstehen.
Herzinsuffizienz ist eine der vielen Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die weltweit zum Tod vieler Patienten führen. Und die Hälfte der Millionen von Menschen haben diese anormalen Herzrhythmen, die unregelmäßig, zu schnell oder zu langsam sein können. Jetzt untersuchen Wissenschaftler, wie sich anormale Herzrhythmen auf die Gesundheit eines Herzpatienten auswirken. Darüber hinaus versuchen sie zu verstehen, wie diese unregelmäßigen Herzschläge mit dem Tod oder der Wiedereinweisung ins Krankenhaus zusammenhängen. Mit der Einführung von Elektrokardiogramm (EKG)-Geräten können Forscher ihre Aufzeichnungen verwenden, um Herzrhythmen zwischen Patienten über einen langen Zeitraum abzuschätzen und zu verfolgen.
Normalerweise zirkulieren Statine im ganzen Körper einer Person, aber leider erreichen diese nicht immer ausreichend hohe Konzentrationen, die erforderlich sind, um den Aufbau von Fettsäuren im Körper zu stoppen. Darüber hinaus können diese andere Gewebe und Muskeln beeinträchtigen und die Patienten intolerant machen. Jetzt verwenden Wissenschaftler Nanomaterialien, um cholesterinsenkende Medikamente dorthin zu bringen, wo sie dringend benötigt werden. Diese sind winzig, aber stabil genug, um Medikamente zu bestimmten Körperstellen zu transportieren, und werden dann biologisch abgebaut, sobald die Nutzlast der Medikamente abgegeben wurde. Einige Forscher der University of Surrey versuchen jedoch, diese bemerkenswerten Nanomaterialien zu entwickeln, zu testen und zu prüfen, ob sie gut für die Gesundheit der Patienten sind. Bei Erfolg könnten diese Nanomaterialien neue Therapiemöglichkeiten für Patienten mit hohem Cholesterinspiegel eröffnen, die derzeitige Behandlungen wie Statine nicht vertragen.
Forscher des Krankenhauses Na Homolce in der Tschechischen Republik und der Newpace Company entwickelten implantierbare Defibrillatoren zur Unterstützung der Behandlung von Herz-Kreislauf-Patienten. Der ISSD (Implantable String Subcutan Defibrillator) ist ein weniger invasives Gerät, das den plötzlichen Herztod bei Patienten verhindern soll. Diese Technologie übertrifft die derzeitigen subkutanen Defibrillatoren, da sie keine mentale Pulsgeneratortasche benötigen, diese verwenden flexible String-Geräte ohne Leitungen im Herzen. Interessanterweise dauert die Implantation nur etwa 20 Minuten und die Technologie ist bereit, mit Ihrem Smartphone verbunden zu werden.
Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) können von vielen großen Anbietern von Kardiologiegeräten für die Mitarbeiterschulung eingesetzt werden. Boston Scientific verwendet VR-Headsets mit vorinstallierten Live-Implantationsfällen für elektrophysiologische Geräte, die eine 360-Grad-Ansicht des EP-Labors und des Verfahrens bieten, während ein wichtiger Meinungsführer seinen Rat gibt und erklärt, was sie während des Falls tun. Dieses virtuelle Arzt-Proctoring kann den Transfer von praktischem Wissen und den Patientenzugang zu neuen EP-Technologien beschleunigen.
Bei Big Data geht es um die Verarbeitung und Analyse komplexer Datensätze, um korrekte Erkenntnisse zu gewinnen, die bei dem Versuch, ein bestimmtes Problem zu lösen, verwendet werden können. Es gibt riesige Datenmengen zu verschiedenen Aspekten im medizinischen Bereich. Die Forscher finden eine Vielzahl von Faktoren heraus, die verwendet werden können, um die Wahrscheinlichkeit vorherzusagen, dass bestimmte Menschen im Laufe der Zeit eine Herz-Kreislauf-Erkrankung entwickeln werden. Wie sich herausstellt, können Big-Data-Modelle die Wahrscheinlichkeit vorhersagen, dass ein Patient eine Herz-Kreislauf-Erkrankung entwickeln wird, indem sie klinische, genomische und Lebensstildaten nach Krankheitskorrelationen, Medikamentennebenwirkungen und Genomforschung untersuchen. Mithilfe von Big Data identifizierten Forscher die fünf wichtigsten Faktoren für die Vorhersage des Risikos von Herz-Kreislauf-Erkrankungen:
KI wird zunehmend als Werkzeug eingesetzt, um Ärzten zu helfen, bessere Entscheidungen zu treffen. Künstliche Intelligenz ist eine Technologie, die es ermöglicht, riesige Datenmengen in Algorithmen einzuspeisen, die dann Ärzte dabei unterstützen, die besten Entscheidungen über die Gesundheit ihrer Patienten zu treffen. KI hilft jetzt, Kardiologen und medizinische Bildgebung zu erweitern. Die KI wird wahrscheinlich ihre größten Fortschritte in der Kardiologie für Point-of-Care (POC)-Triage-Apps und tragbare Herzüberwachungstechnologien machen. Intelligente Software und KI werden in den tragbaren und App-Algorithmen verwendet, um ungewöhnlich hohe Herzfrequenzen, Arrhythmien und andere Faktoren zu identifizieren, um Patienten zu warnen, ihren Arzt zu kontaktieren.
Forscher des Boston Children's Hospital und der Harvard University entwarfen einen weichen Roboter, der das Herz umschließt und ihm hilft, bei Bedarf zu schlagen. Dieses Gerät verspricht viel, insbesondere für Patienten, deren Herz durch einen Herzinfarkt geschwächt wurde und immer noch von Herzinsuffizienz bedroht ist. Der Roboter wird durch eine dünne Silikonhülle mit dem Herzen des Patienten synchronisiert und verfügt über glatte pneumatische Aktuatoren, die den Zustand der äußeren Muskelschichten des Herzens nachahmen. Und das Interessante ist, dass die Geräte dies tun, ohne mit Blut in Kontakt zu kommen.
Technologische Fortschritte in der Herz-Kreislauf-Medizin haben die Diagnose genauer und weniger invasiver gemacht. Techniken wie Echokardiographie, Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) liefern detaillierte Bilder des Herzens und der Blutgefäße und ermöglichen so eine präzise Diagnose verschiedener Herzerkrankungen.
Künstliche Intelligenz (KI) wird in der Herz-Kreislauf-Medizin zunehmend für Aufgaben wie die Analyse von Bildgebungsergebnissen, die Vorhersage von Patientenergebnissen und die Identifizierung von Risikofaktoren eingesetzt. KI kann große Datenmengen verarbeiten, Muster und Erkenntnisse aufdecken, die Menschen möglicherweise übersehen, und so die Patientenversorgung verbessern.
Tragbare Geräte wie Smartwatches und Fitness-Tracker können Herzfrequenz und Rhythmus, körperliche Aktivität und sogar den Sauerstoffgehalt im Blut überwachen. Einige Geräte können unregelmäßige Herzrhythmen wie Vorhofflimmern erkennen und so ein frühzeitiges Eingreifen ermöglichen.
Telemedizin ermöglicht die Fernüberwachung von Patienten, virtuelle Konsultationen und den sofortigen Zugang zu Spezialisten, was insbesondere für Herz-Kreislauf-Patienten von Vorteil ist. Es sorgt für eine kontinuierliche Pflege, reduziert die Notwendigkeit von Krankenhausbesuchen und kann bei der Behandlung chronischer Herz-Kreislauf-Erkrankungen helfen.
Roboterchirurgie wird aufgrund ihrer Präzision und weniger invasiven Natur zunehmend bei Herz-Kreislauf-Eingriffen eingesetzt. Roboter können komplexe Eingriffe flexibler und kontrollierter durchführen als menschliche Hände, was zu schnelleren Genesungszeiten und einem geringeren Risiko von Komplikationen führt.
Intelligente Stents sind eine neue Generation von Stents, die mit Sensoren ausgestattet sind, die Veränderungen in Blutgefäßen überwachen können. Sie können Heilung und Restenose (erneute Verengung der Arterie) verfolgen und Gesundheitsdienstleistern Echtzeitdaten liefern, sodass bei Bedarf umgehend eingegriffen werden kann.
Der 3D-Druck wird in der Herz-Kreislauf-Medizin eingesetzt, um genaue Modelle der Herzen einzelner Patienten zu erstellen und so die präoperative Planung zu unterstützen. Es kann auch zur Herstellung maßgeschneiderter Implantate und Prothesen verwendet werden, und es gibt laufende Forschungen zum Biodruck von Herzgewebe für Transplantationen.
Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Nachbildung des Herzens eines Patienten, die anhand seiner medizinischen Daten erstellt wird. Diese Technologie ermöglicht es Ärzten, verschiedene Behandlungsansätze zu simulieren und Ergebnisse vorherzusagen, was ihnen hilft, den besten Behandlungsplan für den einzelnen Patienten auszuwählen.
Elektronische Gesundheitsakten (EHRs) verbessern die kardiovaskuläre Versorgung, indem sie den einfachen Austausch von Patienteninformationen zwischen Gesundheitsdienstleistern erleichtern. Sie ermöglichen eine umfassende Patientenüberwachung, eine bessere Entscheidungsfindung und eine verbesserte Koordination der Pflege, insbesondere für Patienten mit chronischen Herzerkrankungen.
Nanotechnologie wird in der Herz-Kreislauf-Medizin zur gezielten Medikamentenabgabe eingesetzt und reduziert die Nebenwirkungen von Medikamenten, indem diese direkt an den betroffenen Bereich abgegeben werden. Nanopartikel können auch in der Bildgebung und Diagnose sowie bei der Entwicklung nanoskaliger Stents eingesetzt werden.
VR und AR werden für die Aus- und Weiterbildung in der Herz-Kreislauf-Medizin eingesetzt und ermöglichen es Ärzten, Verfahren in einer risikofreien Umgebung zu üben. Sie werden auch bei der präoperativen Planung eingesetzt und helfen Patienten, ihre Beschwerden und Behandlungen zu verstehen.
Technologie hilft bei der Behandlung von Herzinsuffizienz durch Fernüberwachungsgeräte für Patienten, die Vitalfunktionen und Symptome verfolgen können. KI kann diese Daten analysieren, um Exazerbationen vorherzusagen und so ein frühzeitiges Eingreifen zu ermöglichen. Auch implantierte Geräte wie Herzschrittmacher und Defibrillatoren verbessern die Herzfunktion und verlängern das Leben.
Genomik wird in der Herz-Kreislauf-Medizin eingesetzt, um genetische Risikofaktoren für Herzerkrankungen zu identifizieren und so die Früherkennung und Prävention zu verbessern. Es wird auch in der Präzisionsmedizin eingesetzt, wo Behandlungen auf die genetische Ausstattung des Einzelnen zugeschnitten werden.
Maschinelles Lernen, eine Teilmenge der KI, wird in der Herz-Kreislauf-Forschung eingesetzt, um große Datensätze zu analysieren, Muster zu identifizieren und Vorhersagen zu treffen. Es kann dabei helfen, Risikofaktoren zu identifizieren, Patientenergebnisse vorherzusagen und personalisierte Behandlungspläne zu entwickeln.
Die Biotechnik leistet einen Beitrag zum Herz-Kreislauf-Bereich durch die Entwicklung von Geräten wie künstlichen Herzen und Herzklappen sowie tragbarer Technologie zur Überwachung der Herz-Kreislauf-Gesundheit. Es ist auch an der Schaffung gewebetechnisch hergestellter Blutgefäße und der Erforschung des Potenzials der Herzregeneration beteiligt.
Big Data liefert wertvolle Erkenntnisse in der Herz-Kreislauf-Versorgung. Die Analyse großer Datensätze kann Muster und Trends bei Herzerkrankungen aufdecken und so die Risikobewertung, Präventionsstrategien und Behandlungsergebnisse verbessern.
Cloud Computing erleichtert die Speicherung und gemeinsame Nutzung großer Mengen an Patientendaten. Dies fördert die Zusammenarbeit zwischen Gesundheitsdienstleistern, verbessert den Zugang zu Patienteninformationen und hilft bei der Forschung.
Ein drahtloser Herzmonitor ist ein unter die Haut implantiertes Gerät, das kontinuierlich den Herzrhythmus überwacht und die Daten drahtlos an den Gesundheitsdienstleister überträgt. Es ermöglicht eine langfristige Herzüberwachung und kann unregelmäßige Herzrhythmen erkennen, die bei einer Routineuntersuchung möglicherweise nicht erkannt werden.
Technologie unterstützt die Herz-Kreislauf-Rehabilitation durch virtuelle Rehabilitationsprogramme und Tele-Rehabilitation, sodass Patienten von zu Hause aus an geführten Übungen teilnehmen können. Tragbare Geräte können den Fortschritt überwachen und Patienten motivieren, an Rehabilitationsübungen teilzunehmen.
Die Zukunft der Technologie in der Herz-Kreislauf-Medizin umfasst fortschrittliche KI zur Vorhersage und Behandlung von Krankheiten, einen breiteren Einsatz von Telemedizin, präzisere Roboteroperationen, innovative tragbare Geräte für die Echtzeitüberwachung sowie Fortschritte in der Genomik und der personalisierten Medizin.
11. Dezember 2023
24. März 2022
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