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#Neues aus der Industrie
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Kann die digitale Gesundheit vom Netz gehen und trotzdem Leben retten?
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Was würdest du ohne dein Smartphone oder deinen Laptop eine Woche lang machen? Einige können sich nicht einmal vorstellen, sie für eine Sekunde niederzulegen, ohne viel über die Verwundbarkeit unserer gesamten digitalen Existenz nachzudenken.
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Was passiert, wenn ein Hurrikan das Stromnetz zerstört? Was passiert, wenn die Stromversorgung durch unaufhaltsamen Regen unterbrochen wird? Wie sieht es mit einem zukünftigen dystopischen Szenario aus, bei dem unsere traditionellen Energiequellen aufgrund von Überverbrauch erschöpft sind? Und was wäre, wenn wir nur auf weniger glückliche Teile der Welt blicken würden, in denen ein stabiler Stromservice ein seltener Schatz ist? Wir haben einige Beispiele gesammelt, wie die Medizin unabhängiger vom traditionellen Stromnetz werden könnte - durch die Kraft der Sonne. Kopf hoch, Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen kommt!
Vom Strom abhängig
Die Basis für alle Gesundheitstechnologien ist der Strom. Nun, das ist auch die Grundlage jeder anderen Technologie. In den entwickelten Ländern sind wir vom Strom auf der Ebene des Einzelnen und der gesamten Gesellschaft abhängig. Wir können uns einen Tag ohne Smartphones, Laptops oder Fernseher nicht mehr vorstellen. Da unsere Häuser mit jedem Tag mehr und mehr verdrahtet werden, könnten wir bald auch intelligente Kühlschränke, intelligente Spiegel oder intelligente Heizsysteme hinzufügen. Aber auch unsere größeren Systeme wie Gesundheitswesen, Verkehr, Industrieproduktion oder Bildung werden durch "künstliche Beleuchtung" angetrieben. Darüber hinaus ist unser Leben in den letzten Jahren so stark von Energiequellen, vor allem von Strom, abhängig geworden wie nie zuvor. Laut Statistik verdoppelt sich der Energieverbrauch in den USA alle 20 Jahre. Google allein verbraucht genug Energie, um 200.000 Haushalte kontinuierlich mit Strom zu versorgen. Die Energiemenge, die für die Durchführung von 100 Durchsuchungen auf dem Gelände benötigt wird, entspricht einer normalen Glühbirne, die 28 Minuten lang brennt.
Auch im Gesundheitswesen ist die Situation sicherlich nicht anders. Das Fundament eines jeden Gesundheitssystems ist die Elektrizität, und die Bedeutung der Wissenschaft und der praktischen Anwendung der Stromerzeugung wird im Zeitalter der digitalen Gesundheit noch wichtiger. Das britische Gesundheitsministerium bezeichnete Strom als den "wichtigsten aller Infrastrukturdienste", weil "ohne ihn die meisten anderen Dienste nicht funktionieren werden".
Das ist sicherlich einer der schwächsten Punkte eines jeden digitalen Gesundheitssystems. Wie könnten wir das Niveau des Gesundheitswesens ohne Strom bei Extremereignissen aufrechterhalten? Was passiert, wenn die Stromversorgung durch Hurrikane und andere widrige Wetterereignisse unterbrochen wird? Wie sieht es mit einem zukünftigen dystopischen Szenario aus, bei dem unsere traditionellen Energiequellen aufgrund von Überverbrauch erschöpft sind?
Wie betreuen Sie Patienten nach Einbruch der Dunkelheit?
Obwohl wir uns auf jeden Fall mehr mit Backup-Optionen für apokalyptische Szenarien beschäftigen sollten, müssen wir nicht wirklich die Grenzen unserer Vorstellungskraft so weit ausdehnen. Viele Entwicklungsländer müssen sich täglich mit dem Problem des "Strommangels" auseinandersetzen. In Tansania beispielsweise haben nur 7 Prozent der Bevölkerung Zugang zum Stromnetz. In Kenia könnten Stromausfälle im Durchschnitt 4,5 Stunden am Stück dauern. Eine aktuelle Studie in elf großen afrikanischen Ländern südlich der Sahara ergab, dass etwa jedes vierte Gesundheitszentrum keinen Zugang zu Strom hat und nur etwa ein Drittel der Krankenhäuser einen zuverlässigen Zugang zu Strom hat.
Die Folgen des Strommangels im Gesundheitswesen sind gravierend. Wenn man kein zuverlässiges Beleuchtungssystem hat, kann man grundsätzlich keine Patienten operieren, keine Babys gebären oder sogar die grundlegendsten Zustände nach Sonnenuntergang diagnostizieren. Darüber hinaus führen Stromausfälle zu Unterbrechungen bei der Verwendung wesentlicher medizinischer und diagnostischer Geräte, Stromausfälle zu Störungen der Kommunikationsleitungen, medizinische Versorgung, Blut, Impfungen können nicht unter sicheren Bedingungen aufbewahrt werden, und medizinische Einrichtungen können keine Röntgenstrahlen, Ultraschalle oder Inkubatoren betreiben. Wie könnten in solchen Situationen störende Lösungen helfen? Könnten nachhaltige Energiequellen tragfähige Alternativen bedeuten? Können wir uns eine Gesundheitsversorgung ohne das traditionelle Stromnetz und den Betrieb mit Solar-, Wind- oder Erdwärmeenergie vorstellen?
Solarbetriebene Smartphones für Gesundheitspersonal auf Sansibar
Beginnen wir mit dem Schweizer Taschenmesser unserer digitalen Zeit, dem Smartphone. Wenn wir nur die Anwendungen im Gesundheitswesen unseres aktuellen "Silver Bullet" betrachten, sprechen wir bereits über ein mögliches EKG-Gerät, einen Symptom-Checker, einen Medikamentenmanager, ein Otoskop oder einen Sehtest. All diese Anwendungen wären in den Entwicklungsländern, in denen die Ressourcen knapp sind, unerlässlich - wenn wir das Ladeproblem irgendwie lösen könnten. Das Smartphone ist nur so lange wertvoll, wie es nicht tot ist.
Nehmen wir die Solarenergie. Während es auch seine Grenzen hat, vor allem, dass Solarmodule eine eher geringe Umwandlungsrate haben und ihre Nutzbarkeit eher saisonal ist, könnte sich die alternative Energiequelle in einigen Teilen der Welt als Lebensretter erweisen. Vor allem in Entwicklungsländern, in denen die Mobilfunkpenetration in den letzten zehn Jahren stark zugenommen hat - aber man braucht immer noch Strom, um diese Telefone zu betreiben.
Das ist genau das Problem, das das Little Sun Social Business in Tansania lösen will. Da vielen Mitarbeitern im Gesundheitswesen zu Hause kein Strom zur Verfügung steht oder wenn sie mit Patienten zu tun haben, begannen sie, sie mit den tragbaren Little Sun Chargers - Telefonladern, die mit Solarenergie arbeiten - zu unterstützen, damit ihr wichtigstes medizinisches Werkzeug, ihr Smartphone, nie stirbt.
Danke der Sonne für ein besseres Hören
Die in Botswana ansässige Deaftronics versucht, den Mangel an Fachärzten durch die Nutzung der Sonne zu beheben. Es hat die erste solarbetriebene Hörgeräteeinheit, Solar Ear, hergestellt. Diese Technologie verändert sich in einem Land, in dem es nur 12 Audiologen und fünf Audiologiezentren für eine Bevölkerung von über zwei Millionen Menschen gibt.
Jede Solar-Ohr-Einheit enthält ein digitales Hörgerät, ein Solarladegerät und vier wiederaufladbare Batterien. Die Batterien können auch in 80% der derzeit auf dem Markt befindlichen Hörgeräte verwendet werden. Diese Erfindung reduziert die Anzahl der Besuche, die Patienten typischerweise in Pflegezentren in Afrika, Brasilien, China, Indien und Singapur machen müssen, was auch hilft, Zeit und Geld zu sparen.
Solarklaven für sterilere Geräte
In ländlichen Gebieten, in denen Gesundheitseinrichtungen manchmal nur ein Zelt, einen Arzt und eine Krankenschwester aufnehmen, kann die Sterilisation eine echte Herausforderung darstellen. Zumal es nicht nur bedeutet, Scheren, Pinzetten, Skalpelle und andere medizinische Instrumente unter kochendes Wasser zu legen. Stattdessen müssen sie mit Hochdruckdampf bei 121 Grad oder höher für 15 bis 20 Minuten autoklaviert werden.
Studenten des MIT entwarfen im Juli 2011 einen so genannten Solarklaven und testeten dessen Einsatz in Nicaragua. Die innovative Lösung besteht aus einer Reihe von Spiegeln, die das Sonnenlicht reflektieren und die Lichtstrahlen auf einen geschlossenen Eimer konzentrieren, der als "Schnellkochtopf" dient. Die im Inneren erzeugte Wärme liegt weit über dem für die Sterilisation erforderlichen Minimum; alle im Inneren des Gefäßes platzierten Instrumente sind steril und einsatzbereit. Ihr Design kann in netzfernen Kliniken funktionieren, es ist billig, relativ einfach zu reparieren. Eine weitere Gruppe von Ingenieuren unter der Leitung von Oara Neumann und Naomi Halas von der Rice University entwickelte die Idee zum ersten funktionierenden Prototyp, der zwei Jahre später die Standardsterilisationstests auf FDA-Ebene bestand.
Der Sonnenschein kann es abkühlen
Nicht nur die Sterilisation, sondern auch die Lagerung von Blutproben, Impfstoffen und anderen medizinischen Hilfsgütern stellt in ländlichen Gebieten eine große Herausforderung dar, da die Kühlung konstant sein muss, während diese weit entfernten medizinischen Einrichtungen oft stunden- oder tagelang Ausfälle und Stromausfälle haben.
Selbst in den Industrieländern fallen Impfstoffkühlschränke manchmal unter den Gefrierpunkt und schädigen die Medikamente. Studien zeigen, dass etwa 13% der Impfstoffe in den entwickelten Ländern und fast doppelt so viele wie in den Entwicklungsländern Frosttemperaturen ausgesetzt sind. Um diese Probleme mit einem Schlag zu lösen, hat das britische Unternehmen Sure Chill einen solarbetriebenen Kühlschrank mit gefriersicherem Mechanismus entwickelt. Die WHO genehmigte die Lösung, die das Unternehmen bereits in mehr als 40 Länder brachte.
Solarkoffer für mobile Ärzte
Dr. Laura Stachel, Geburtshelferin und Gynäkologin an der University of California, und ihr Mann Hal Aronson, ein Spezialist für Solarenergie, entwarfen einen "Solarkoffer", ein tragbares Set, das ursprünglich ein kleines Photovoltaik-(PV)-Solarmodul, ein Batterieladegerät und Steckdosen für energieeffiziente LED-Leuchten (Light Emitting Diode) enthielt, und brachten es in ein Krankenhaus in Nigeria.
Als sie erkannten, dass es einen starken Bedarf dafür gibt, gründeten sie We Care Solar, eine Nichtregierungsorganisation. Mehr als 600 Solarkoffer, die inzwischen werkseitig hergestellt wurden, wurden in mehr als 25 Ländern Afrikas südlich der Sahara sowie in Haiti, Nepal und auf den Philippinen eingesetzt.
Herzschrittmacher in Verbindung mit der Sonne
Obwohl die Einführung einer Solar-Zahnbürste ohne Zahnpasta und ohne solares Blutdruckmessgerät experimentell möglich war, wurde vor zwei Jahren von Schweizer Forschern eine wirklich faszinierende, futuristische und äußerst nützliche Innovation auf diesem Gebiet vorgestellt. Sie zeigten, dass unter der Haut implantierte Panels in Briefmarkengröße theoretisch genug Strom erzeugen könnten, um Herzschrittmacher und ähnliche Geräte zu betreiben, die jetzt sperrige Batterien benötigen.
Das Schweizer Team behauptet, dass die Studie die erste ist, die reale Daten darüber generiert, wie typische menschliche Bewegungsmuster genügend Lichtstrom für medizinische Instrumente wie Herzschrittmacher sammeln können. Frühere Studien hatten simuliert, wie solche Geräte unter Schweinehautlappen funktionieren könnten (die ähnliche optische Eigenschaften wie die menschliche Haut haben), wobei einige Minuten direkter Sonneneinstrahlung ausreichen, um einen Herzschrittmacher für einen ganzen Tag zu laden. Stellen Sie sich vor, dass wir in Zukunft in der Lage sein könnten, solarbetriebene digitale Tattoos zu tragen und winzige Nanoroboter in unseren Blutkreislauf zu schicken, um Informationen zu sammeln und an den Arzt zu senden - und das alles durch winzige Solarzellentechnologie und andere erstaunliche nanotechnologische Innovationen.
Dies sind nur einige wenige Initiativen für erneuerbare Energien im Gesundheitssektor in den Entwicklungsländern, aber einzelne Beispiele sind im Vergleich zum enormen Energiebedarf in ländlichen Gebieten auf der ganzen Welt, insbesondere in Afrika, Südamerika und der Karibik, und ihrem ungenutzten Potenzial an Solarressourcen gering. So hoffen wir, dass sich diese Lösungen in den kommenden Jahren exponentiell vervielfachen werden, um den Zugang zur Gesundheitsversorgung auch in den verwundbarsten Bereichen - ohne Strom - zu ermöglichen.