Gesundheit in der Hosentasche - Home new€¦ · Pneumonia and Diarrhoea by 2025. The Integrated...
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Prof. Dr. Walter Karlen
Labor für Mobile Gesundheitssysteme
Gesundheit in der Hosentasche Wie der tägliche Begleiter zum Medizinalgerät wird
@mhsl_ethz
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mHealth ist disruptiv
Patienten zentriert
Dezentralisiert (point-of-care)
Vernetzt (internet of medical things)
Proaktiv statt reaktiv
Kontinuierliche Daten
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Digitale Gesundheitsprofile durch Vernetzung von Messdaten
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Beispiele von veränderten Messbegebenheiten
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EKG
J Holter, 1947 CSEM, 2018Cambridge Scientific Instrument Company, 1911
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Pulsoximeter
OLV-5100, Takuo Aoyagi,1975
Phone Oximeter, LGTmedical, 2013
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Weniger Arztbesuche
Reduzierter Stress
Integration in den Tagesablauf
Höhere Zufriedenheit
Preventiv
Kostendämmung
Auswirkungen auf Patienten, Ärzte, Gesundheitswesen
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© Star Trek
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Zugang: Hardware braucht eine Vertriebskette
Life cycles: Reparaturen und veraltete Technologien
Regulation: Medizinische Standards, klinische Validität
Inklusiv: Wer hat Zugang?
Kosten: Neue Technologien können kostentreibend sein
Qualität:Laien machen Messungen, Datenquelle unbekannt
Challenges
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Was ist essenziell?
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Sensoren
& Systeme
Qualitäts-
sicherungIntelligente
Diagnosen
Interventionen
& Behandlungen
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www.sleeploop.ch
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Der Schlaf ist wichtig
über die ganze
Lebensspanne
Roffwarg et al., Science 1966.
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Schlaf - Essenziell für Geist und Körper
Mood
Recovery
Learning
Metabolic Waste Clearance
Links zwischenungenügendem
Schlaf and chronischen,
psychischen sowieneurodegenerativen
Krankheiten
+ = Schlaf öffnetein Fenter
für die Prävention!
E Musiek, DM. Holtzman (2016): Mechanisms linking
circadian clocks, sleep, and neurodegeneration,
Science 354-6315:1004-829.08.2019Walter Karlen | Mobile Health Systems Lab | www.mhsl.hest.ethz.ch 16
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Weniger Tiefschlaf, mehr α-Synuclein (Parkinson’s ?)
Morawska, Noain et al., in
preparation
Healthy Parkinson Parkinson
with
deep sleep
Parkinson
poor sleep
Toxic deposits in
animal brain
(α-Synuclein count)
Poor sleep Deep sleep
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Electroencelophalogram (EEG)
Berger, 1924 MHSL, 2019
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Tiefschlafstimulation mit gezielter Auditiven Phasenstimulus
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Auditive Stimulation verstärkt Tiefschlafwellen
Ngo et al., Neuron, 2013
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• Laboratory environment
• Expensive set-up
• Single-nights and low number of subjects
Limitationen
Laboratory set-up Mobile
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Unpacking the Idea(see notes for details)
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MHSL-SleepBand: Eine tragbare und autonome Lösung
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EEG ist qualitative den Labosystemen ebenbürtig
a) Embla Titanium
b) MHSL SleepBand
M. L. Ferster, C. Lustenberger and W. Karlen,
"Configurable Mobile System for Autonomous High-
Quality Sleep Monitoring and Closed-Loop Acoustic
Stimulation," in IEEE Sensors Letters, vol. 3, no. 5, 2019
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Autonome Tiefschlaf Stimulation
Ferster ML, et al. Advanced sleep research at home: Mobile solution for high-quality autonomous
sleep monitoring and closed-loop acoustic slow wave sleep stimulation, 2019 submitted
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Wie genau treffen wir die Phase der Schlafwellen ?
7 Probanden je 7 Nächte
n=93
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Clinical trial: Kann langzeit Schlafmodulation Schlaf und
Gesundheit verbessern?
MessungenIn-home Studienprotokoll
2 Wochen washout 2 Wochen
Nacht Tag
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Ziel: Medizinische Anwendung an Patienten und Gesunden
welche mehr gesunden Schlaf brauchen
Hochschulmedizin ZürichFlagship
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Ländliche Gebiete ohne Zugang
zu medizinischer Versorgung
Immer dann und überall dort
wo der Arzt fehlt
Where there is no doctor
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Diagnose von Lungenentzündung in Kleinkindern
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Lebensbedrohlich für Kinder, Senioren,
und Immunschwache
Weltweit grösste Mortalität
Lungenenzündung
Quelle: Ending Preventable Child Deaths from
Pneumonia and Diarrhoea by 2025. The Integrated
Global Action Plan for Pneumonia and Diarrhoea.
World Health Organization; 2013.
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Nur wenig ausgebildete Gesundheitshelfer
besuchen die Familien
Einfache Regeln werden zur Diagnose
angewandt
Anhaltender Husten
Atemzüge pro Minute zählen
Suchen nach sonstigen Warnsignalen
Diagnose
Schwierig, Ungenau & Subjektiv
Fehldiagnose wahrscheinlich
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Unterstützt Gesundheitshelferin beim
Messen von Atemfrequenz
Ermöglicht Messung von Pulse und
Sauerstoffsättigung im Blut
Gibt Empfehlungen zur Diagnose ab
Einsatz von neuen Technologien und Intelligenten Systemen
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Gleiches Messprinzip wie Beobachtung aber
digital
Feedback über mehrere Kanäle
Variable Testlänge
RRate: Atemfrequenz intelligent aufnehmen
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App für die Patientenbeurteilung
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Sauerstoffsättigung gleich für alle?
2000 m SpO2?
3500 m SpO2?
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Physiologisches Model zur Entscheidungshilfe
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Einsatz im ländlichen Peru
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Big Medical Data
Wöchentliche, höhenabhängige
Messungen von 300 Kindern in Peru
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Modell Validierung
L. Tüshaus, M. Moreo, J. Zhang, S. M. Hartinger, D. Mäusezahl,
and W. Karlen, “Physiologically driven, altitude-adaptive model
for the interpretation of pediatric oxygen saturation at altitudes
above 2000 m a.s.l.,” J. Appl. Physiol.,, 2019.
WHO
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Vielen Dank für Ihr Interesse!
Walter Karlen
Mobile Health Systems Lab
ETH Zurich
www.mhsl.hest.ethz.ch
@mhsl_ethz
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