Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen und wie man sie überwindet

IoT oder das Internet der Dinge ist ein boomender Trend, dessen Wert voraussichtlich weiter steigen wird, auf bis zu 12,6 Billionen US-Dollar im Jahr 2030. Diese Geräte werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, mit Anwendungsfällen, die von der Steigerung der Ernten bis zur Verbesserung der Kundenzufriedenheit reichen. Unter all diesen ist jedoch die Gesundheitsbranche vielleicht am stärksten in das IoT involviert.

Der heutige Artikel stellt typische Anwendungsfälle für IoT in medizinischen Umgebungen vor, behandelt die Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen und zeigt Lösungen für diese typischen Probleme auf. Wir möchten den Wert dieser Technologie hervorheben, ohne die Bedenken der Nutzer zu beschönigen. So erhalten Sie einen klaren Weg zur effektiven Nutzung des IoT. Beginnen wir.

Bevor wir uns den Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen widmen, sprechen wir darüber, was IoT genau in dieser Branche bedeutet und wie es sich entwickelt hat. Anfängliche IoT-Geräte waren im Vergleich zu den heutigen sehr begrenzt und wurden meist als einfache Sensoren zur Überwachung der Vitalwerte von Patienten eingesetzt. Einschlägige Forschung deutet darauf hin, dass diese Gerätegeneration einige erhebliche Probleme hatte, die es zu lösen galt.

Glücklicherweise ist das moderne IoT viel vielfältiger und wird in einer Reihe medizinischer Prozesse eingesetzt. Dazu gehören immer noch Sensoren, die jetzt in entfernten Szenarien arbeiten und 5G-Netzwerke nutzen, um eine 24-Stunden-Datenerfassung für Patienten mit chronischen Erkrankungen zu ermöglichen. Ähnlich sind IoT-fähige unterstützte Wohnmaschinen buchstäbliche Lebensretter und basieren auf speziellen Protokollen zur Steuerung ihrer Leistung.

Im Allgemeinen konzentriert sich IoT auf die Herstellung von „intelligenten“ Geräten, die die menschliche Beobachtung ersetzen und eine präzisere, konstante Verarbeitung medizinischer Daten gewährleisten können. Wir werden dies weiter unten ausführlicher besprechen, aber vorerst möchten wir diesen Abschnitt abschließen, indem wir die wissenschaftliche Meinung zum IoT hervorheben.

Aktuelle Arbeiten beschreiben diese Technologie als nichts weniger als revolutionär, obwohl sie auch die anhaltende Erwartung von mehr Sicherheit für solche Geräte hervorheben. Obwohl keiner von uns die Zukunft sehen kann, scheint die jüngste Geschichte der IoT-Geräte eine Bewegung in Richtung dieses Ziels anzuzeigen.

Wir haben bereits kurz die potenziellen Anwendungen von IoT-Geräten in medizinischen Umgebungen angesprochen, aber es ist gut, eine genauere Vorstellung davon zu haben, warum IoT eine solche Naturgewalt ist. Auf diese Weise werden Sie leicht erkennen, warum es sich lohnt, die Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen zu überwinden. Beginnen wir mit einer einfachen — der Fernüberwachung von Patienten.

Millionen von Menschen auf der ganzen Welt leiden an chronischen und langfristigen Erkrankungen, die mehr Pflege erfordern als ein typischer Grippeanfall. Solche Probleme lassen sich leichter bewältigen, wenn der Arzt uneingeschränkten Zugang zu den Vitalwerten der Patienten hat und selbst kleinste Probleme sofort erkennen kann. Dies kann auch durch Algorithmen automatisiert werden, die Anomalien und Frühwarnzeichen erkennen.

Die Überwachung kann Daten wie Glukosespiegel, Blutdruck, Herzfrequenz, Sauerstoffsättigung und mehr umfassen. Sie kann Patienten auch ermöglichen, durch Selbstauskunft Dinge effizient zu verfolgen, die ein Sensor nicht messen kann. Dies bedeutet, dass IoT-Geräte hilfreich sein können, um die psychische Gesundheit und die Schmerzpegel von Menschen zu messen und sie bei der Genesung zu unterstützen.

Für etwas Spannenderes schauen Sie sich die robotergestützte Chirurgie an, bei der Chirurgen Fernoperationen durchführen oder sich auf Roboterassistenten verlassen können, die keine Kontaminationsrisiken darstellen. Tatsächlich gibt es bereits einen Fall, in dem ein Roboter die gesamte Operation alleine durchgeführt hat.

Eine weitere futuristische Anwendung ist die Verfügbarkeit von schluckbaren Sensoren, die im Grunde kleine Pillen sind, die Patienten schlucken. Sobald sie sich im Körper befinden, sammeln und übertragen sie Gesundheitsdaten mit nicht-invasiven Methoden. Dies kann ein echter Game Changer für die Genesung nach Operationen sein und sicherstellen, dass intern nichts beim Patienten schiefgeht.

Natürlich ist nicht alles perfekt an der Nutzung des IoT in medizinischen Prozessen. Wir werden die Nachteile des IoT im Gesundheitswesen in mehreren Abschnitten behandeln, die nach ihren „Themen“ gegliedert sind. Dies umfasst:

Beginnen wir nun mit Fragen des Datenschutzes bei der IoT-Integration.

Wie IoT Patientendaten gefährdet

Herausforderung: Die Tatsache, dass Patientendaten involviert sind, macht dies zu einer der drängendsten Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen. Die Verwendung von Geräten Dritter ist technisch gesehen bereits ein Risiko, obwohl die meisten IoT-Entwickler einen tadellosen Ruf haben, der dies adressiert. Die von IoT-Geräten gesammelten Daten müssen jedoch gut gesichert sein, sonst besteht die Gefahr, dass ein Verstoß alle Daten offenlegt.

Die Hauptsorge hier ist daher, wie zuverlässig Ihre Datenbanken sind und ob die Übertragungsprotokolle auf Ihren Geräten den neuesten Standards entsprechen. Zudem müssen Verfahren zur Datenlöschung und -weitergabe vorhanden sein, die strengen Protokollen folgen.

Lösung: Die Herausforderung selbst bietet einige offensichtliche Wege, sie anzugehen. Wenn beispielsweise die Datenbanksicherheit und die Protokollzuverlässigkeit in Frage stehen, benötigen Sie lediglich ein Team, um diese zu verstärken. Dies kann Verschlüsselung und spezifischen Code zur Verhinderung von Injektionen, einschließlich MiTM-Angriffen, sowie natürlich ausgefeiltere Authentifizierungsmethoden umfassen.

Ebenso sollten gesammelte und verarbeitete Daten nur denjenigen mit der richtigen Freigabe zugänglich sein und niemals länger als nötig gespeichert werden. Es besteht keine Notwendigkeit, über Jahre hinweg umfangreiche Informationen zu jedem Fall zu speichern, zumindest nicht in Form von Rohdaten zur Gesundheit.

Einhaltung von HIPAA, DSGVO und anderen Gesetzen

Herausforderung: Die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften ist ein heikles Thema, da sie vollständig von der Gerichtsbarkeit abhängt, in der ein Unternehmen tätig ist. Die Diskussion über die Rechtmäßigkeit bestimmter datenbezogener Praktiken in der Medizin konzentriert sich oft auf Gesetze wie HIPAA und DSGVO, diese betreffen aber nicht jeden. Große Teile der Welt, wie Länder in Afrika und Asien, haben sehr unterschiedliche Gesetze und Einschränkungen.

Es ist auch wichtig zu bedenken, dass ein Unternehmen, das 2025 HIPAA-konform ist, dies nach einer Aktualisierung nicht unbedingt mehr sein wird. Daher müssen alle internen Systeme überwacht und überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie immer noch den aktuellen Standards entsprechen.

Lösung: Zunächst müssen Ihre Rechtsberater oder Ihr internes Team beurteilen, welche Gesetze Ihre Operationen einhalten müssen. Dies kann je nach Standort, den Arten der von Ihnen angebotenen Dienste und den verwendeten Geräten variieren. IoT-Geräte sind auf Datenerfassung, -verarbeitung und temporäre Speicherung angewiesen, was sie sowohl für HIPAA als auch für die DSGVO relevant macht.

Typischerweise verlangen Gesetze, dass Sie Personen die Möglichkeit geben, ihre Gesundheitsdaten einzusehen und deren Löschung zu beantragen. Dies ist ein wichtiger Aspekt des Datenmanagements, und Ihre internen Systeme sollten die entsprechenden Kontrollen genau für diesen Zweck bereitstellen. Realistisch gesehen sollten Sie nicht zu viele solcher Anfragen erhalten, aber darauf vorbereitet zu sein, ist entscheidend.

Geräte-Hacking und Netzwerksicherheitsprobleme

Herausforderung: Obwohl sich die IoT-Technologie ständig weiterentwickelt, verfügen nicht alle Gesundheitsunternehmen oder -einrichtungen über die Mittel für die neuesten Modelle. Dies versetzt sie in eine prekäre Lage, da ältere Geräte möglicherweise ungepatchte Sicherheitslücken aufweisen könnten. Infolgedessen könnten Hacker Zugriff darauf erhalten oder die Kontrolle vollständig übernehmen, wodurch die Funktionalität gestört und Daten geleckt werden.

Ähnlich verhält es sich mit vielen Krankenhäusern, die Altsysteme betreiben, was die Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen verschärft, indem sie von unsicheren Netzwerken abhängig sind. Das Ergebnis sind mehrere Fehlerquellen, die es böswilligen Akteuren ermöglichen könnten, internen Zugriff zu erlangen und das gesamte Ökosystem zu übernehmen.

Lösung: Wenn es das Budget zulässt, halten Sie immer mit den neuesten Entwicklungen in der IoT-Welt Schritt und verwenden Sie die besten verfügbaren Modelle. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Firmware auf dem neuesten Stand ist und installieren Sie alle Patches, sobald sie veröffentlicht werden. Dies gilt natürlich am meisten für Sicherheitsupdates, ist aber generell eine wichtige Praxis, unabhängig vom Inhalt des Patches.

Was Netzwerke betrifft, sollten Sie Ihr System idealerweise modernisieren, um jegliche Möglichkeit von Sicherheitslücken zu vermeiden, aber das kann eine Herausforderung sein. Unabhängig von der Software und Hardware, die Sie betreiben, ist es jedoch wichtig, eine Verschlüsselung im Ruhezustand und während der Übertragung zu gewährleisten. Sie sollten auch sicherstellen, dass alle Zugangspunkte Maßnahmen zur Verhinderung unbefugter Änderungen und Vorgänge aufweisen.

Apropos alte Netzwerke: Sie können auch Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen durch Probleme mit der Netzwerkintegration oder Skalierbarkeit schaffen. Diese sind genauso wichtig zu bewältigen wie typische Sicherheitshemmnisse, da Sie sonst nicht den vollen Umfang der Nutzbarkeit des IoT ausschöpfen können.

Getrennte Geräte und Systeme

Herausforderung: IoT lebt und stirbt von der Verfügbarkeit und Qualität der Daten, denn ein IoT-Gerät, das keine reichhaltigen Informationen liefert, ist nur ein schickes Gadget ohne Zweck. Aufgrund der Komplexität von Systemen kann jedoch die Verbindung zwischen bestimmten Geräten verloren gehen. Daher liegt es im Interesse des Unternehmens, die Verbindungsstabilität zu gewährleisten und das IoT gut zu integrieren.

Lösung: Die Antwort auf diese Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen besteht darin, das Gesamtbild zu betrachten, wenn IoT-Geräte in Ihr Ökosystem integriert werden. Sie müssen sicherstellen, dass ihre Konnektivitätsprotokolle mit Ihrer anderen Hardware kompatibel sind und dass ihre Datenübertragungskapazitäten übereinstimmen. Darüber hinaus ist es wichtig, alternative Verbindungsmöglichkeiten mit zuverlässigen APIs einzurichten, die sicherstellen, dass ein einzelner Fehler im System die Datenverarbeitung nicht stört.

Probleme beim Skalieren und Aktualisieren von IoT-Lösungen

Herausforderung: Wenn Ihr Unternehmen wächst und die Anzahl der Patienten steigt, müssen IoT-Geräte in Ihrem Netzwerk eine zunehmende Menge an Datenverkehr bewältigen. Dies kann eine Herausforderung sein, sowohl weil die Erweiterung Ihres Bestands teuer sein kann als auch weil falsch konfigurierte Geräte eine solche Skalierung nicht unterstützen.

Lösung: Der beste Weg, um sicherzustellen, dass Ihr IoT-System mit Ihrem Wachstum und Ihren Anforderungen skaliert, ist natürlich nicht nur der Kauf weiterer Geräte. Konfigurieren Sie sie stattdessen so, dass die Ressourcennutzungseffizienz maximiert wird, mit intelligentem Warteschlangenmanagement und Engpassvermeidung.

Dies kann die Einrichtung eines Cloud-Netzwerks mit Drittanbieterplattformen bedeuten, was die Verarbeitungsgeschwindigkeiten steigern und genügend Kapazität freisetzen würde, um Ausfälle zu vermeiden. Dies verursacht zwar zusätzliche Kosten, ist aber der beste Weg, um das gesunde Wachstum Ihres IoT-Netzwerks zu gewährleisten.

Einige IoT-Herausforderungen im Gesundheitswesen gehen über interne Prozesse hinaus und bewegen sich in den Bereich der Legalität sowie ethischer Fragen. Obwohl einige davon für Ihr Rechtsteam von größerem Interesse sein mögen, sind sie dennoch wichtig zu verstehen und anzugehen, wenn sie auftreten. Die zwei Hauptpunkte, die ein Unternehmen berücksichtigen muss, sind die Haftung und die ethische Datenverarbeitung.

Herausforderungen bei der Patienteneinwilligung und Datennutzung

Herausforderung: Nur weil ein Patient möglicherweise einen IoT-Sensor zur Überwachung seiner Vitalwerte verwenden muss, bedeutet das nicht, dass er dem zustimmen möchte. Es ist zwar kontraintuitiv, aber nicht jeder fühlt sich mit unbekannter Technologie wohl. Darüber hinaus könnten Sie selbst bei Zustimmung des Patienten ethische Grenzen überschreiten, wenn Sie ihn nicht ordnungsgemäß und vollständig über das Gerät informiert haben.

Lösung: Die Bereitstellung umfassender Informationsmaterialien kann ein guter erster Schritt sein, um Patienten über IoT aufzuklären und diese ethischen Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen zu lösen. Es ermöglicht ihnen, Entscheidungen auf der Grundlage ihres Verständnisses der Technologie und der Nutzung ihrer Daten zu treffen. Auf diese Weise können Sie sicher sein, dass die Zustimmung vollständig informiert ist und im Falle unvorhergesehener Umstände standhalten würde.

Wer ist verantwortlich, wenn IoT-Geräte ausfallen?

Herausforderung: Unfälle passieren, und IoT-Geräte sind nicht immun gegen Störungen oder fehlerhafte Qualitätskontrollen. Während die meisten Ausfälle nur zu einem kleinen Datenverlust führen sollten, können Ausfälle bei Geräten wie Roboterassistenten oder schluckbaren Sensoren viel gefährlicher sein. In jedem Fall kann ein IoT-Gerät, das ernsthafte Probleme verursacht, zu rechtlichen Schritten und der Notwendigkeit führen, diesen Vorfall zu untersuchen.

Wenn so etwas passiert, ist es für eine medizinische Einrichtung wichtig, eine Erklärung des Fehlers anbieten zu können und zu bestätigen, dass er nicht durch eigenes Verschulden aufgetreten ist. Dies schützt Sie vor Klagen und kann helfen, solche Probleme in Zukunft zu vermeiden.

Lösung: Führen Sie stets umfassende Protokolle über alle IoT-Geräte und deren Leistung und sammeln Sie analytische Daten. Dies hilft nicht nur, die Ursache von Ausfällen zu verstehen, sondern kann auch dazu beitragen, deren Effizienz im Laufe der Zeit zu steigern. Tritt ein Fehler auf, analysieren Sie die verfügbaren Informationen und kontaktieren Sie den Hersteller, um das Problem zu melden.

Dies ist besonders wichtig, wenn sich herausstellt, dass der Fehler beim Gerät selbst liegt, da dies ihnen ermöglichen könnte, das Problem zu beheben und anderen Unternehmen zu helfen, diese Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen zu vermeiden. Allgemein ist es jedoch wichtig, regelmäßige Wartung durchzuführen und die Geräte-Firmware auf dem neuesten Stand zu halten, um selbst geringfügige Ausfälle zu verhindern. Ein gut gewartetes System wird nicht annähern so viele Probleme haben wie ein „ungepflegtes“.

Zum Schluss wollen wir noch die durch Hardware verursachten Hindernisse bei der IoT-Nutzung besprechen. Es gibt zwei Kernprobleme, die am häufigsten auftreten, und wir werden Ihnen helfen, diese zu lösen.

Schlechte Konnektivität und Netzwerkausfälle

Herausforderung: Schlecht konfigurierte APIs und geringer Durchsatz können zu Unterbrechungen zwischen IoT-Verbindungen führen, was zu Datenverlusten führt. Wie oben erwähnt, kann dies ein ernstes Problem sein und zu Klagen führen.

Lösung: Diese Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen werden durch Investitionen in eine bessere Infrastruktur gelöst, einschließlich Cloud-Plattformen für 100 % Verfügbarkeit und zusätzliche Ressourcen. Es ist auch wichtig, nicht selbstgefällig zu werden und veraltete Systeme zu betreiben, sei es mit alter Software oder unzureichendem Durchsatz für Ihre aktuellen Skalierungsniveaus.

Kurze Akkulaufzeit und Leistungsbeschränkungen

Herausforderung: IoT-Geräte mit schwächeren Batterien erfordern häufigeres Laden, was die Notwendigkeit von mehr Backups mit sich bringt oder wertvolle Datenerfassungs- und Betriebszeit opfert. Ähnlich können begrenzte Stromquellen Ihre Fähigkeit, eine Reihe von IoT-Geräten zu betreiben, erheblich einschränken, beispielsweise die Überwachungsmöglichkeiten eines Krankenhauses.

Lösung: Abgesehen von der offensichtlichen Lösung, Gerätemodelle mit höherer Akkukapazität zu kaufen, was unerschwinglich teuer sein kann, gibt es noch einige andere Möglichkeiten, damit umzugehen. Zum einen können Sie die Akkulaufzeit durch intelligentere Nutzung verlängern, indem Sie das Gerät nur bei Bedarf aktivieren. Dies ist besser als eine Always-On-Richtlinie und kann in vielen Fällen automatisiert werden. Schließlich sollten Sie erneuerbare Energiequellen in Betracht ziehen, die vor Ort installiert werden können und zur Steigerung der Stromproduktion beitragen.

Bevor wir unseren Leitfaden abschließen, fassen wir die oben geteilten Tipps in einigen allgemeinen Ratschlägen zusammen. Dieser kleine Spickzettel dient als guter Ausgangspunkt, um IoT effektiv in ein medizinisches Ökosystem einzuführen.

Datenschutz und Cybersicherheit stärken

Die meisten Herausforderungen des IoT im Gesundheitswesen drehen sich um Sicherheit. Es ist also nur logisch, dass Sie diese lösen können, indem Sie Zeit und Ressourcen in die Stärkung Ihrer Schutzmaßnahmen investieren. Manchmal kann dies bedeuten, ein geschlossenes Ökosystem aufzubauen, in dem Sie die volle Kontrolle über die Daten haben. Andere Male geht es einfach darum, Verschlüsselungsprotokolle zu aktualisieren oder zusätzliche Autorisierungsebenen hinzuzufügen.

Geräte wählen, die Standards einhalten und zusammenarbeiten

Was die Integrations- und Kompatibilitätsprobleme des IoT im Gesundheitswesen betrifft, so können diese durch die Beschaffung von Hardware gemildert werden, die sofort mit anderen Teilen Ihres Systems zusammenarbeitet. Dies ist einfacher zu erreichen, wenn Sie von Grund auf neu aufbauen, aber auch bestehende Infrastrukturen können mit proprietärer Technologie funktionieren. Am wichtigsten ist, stets sicherzustellen, dass die Geräte nicht nur kompatibel sind, sondern auch keine Sicherheitsprobleme verursachen, wenn sie kombiniert werden.

Skalierbare und zuverlässige IoT-Infrastruktur aufbauen

Erstellen Sie separate, sichere Datenbanken, die ausschließlich IoT-Daten hosten, gesichert auf einer zuverlässigen Cloud-Plattform, die deren Ressourcen für zusätzliche Sicherheit und Skalierung nutzt. Wir empfehlen außerdem dringend, Ihre IoT-Prozesse zu optimieren, um Leerlaufzeiten zu vermeiden und jede Fehlerwahrscheinlichkeit zu eliminieren. Hier sollte Ihr Infrastrukturteam die Arbeit leisten und ein günstiges System für IoT etablieren, um dessen Potenzial zu entfalten.

Damit schließen wir unseren Leitfaden zu den IoT-Herausforderungen im Gesundheitswesen und den besten Wegen, damit umzugehen, ab. Es kann viel Arbeit bedeuten, die vollständige Einhaltung gesetzlicher Vorschriften sicherzustellen und belastbare Netzwerke aufzubauen, die Daten verarbeiten und Tausende von Geräten gleichzeitig verbunden halten können. Aber mit unseren Tipps und Ihrer eigenen Erfahrung wird der Prozess weniger einschüchternd.

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