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Digital vernetzte Arzneiformen

Telepharmazie mit Mehrwert

Technischer Aufbau der DVAF

Digital vernetzte Arzneiformen können sehr unterschiedlich aufgebaut sein. Übereinstimmend weisen sie folgende Hard- und Softwarekomponenten auf: Im Device eingebaute batteriebetriebene Minisensoren (MEMS-Sensoren), wie sie auch in Smartphones oder Kfz-Kontrollmodulen enthalten sind, registrieren physikalische Parameter. Dies können etwa geradlinige Beschleunigung oder Drehbewegung sowie thermische, magnetische, optische, akustische oder mechanische Signale sein.

Die Sensorsignale werden drahtlos auf eine App im Smartphone des Patienten oder auf ein Speicher- und Sendemodul, ein sogenanntes Gateway, in der Patientenwohnung übertragen. Bei manchen Systemen kann dieses »therapeutische Tagebuch« durch weitere manuelle oder digitale Eingaben des Patienten ergänzt werden. Die Synchronisation von DVAF und Smartphone oder Sendemodul erfolgt systemabhängig entweder sofort bei Anwendung des Arzneimittels oder verzögert, etwa nach Rückkehr des Patienten in seine Wohnung.

Smartphone oder Sendemodul übermitteln die verschlüsselten Daten auf ein Speichersystem, etwa eine Cloud-basierte Plattform des DVAF-Herstellers. Nur nach ausdrücklicher Freigabe durch den Patienten erhalten bestimmte Personenkreise ein Zugriffsrecht auf diesen Speicher. Die Daten werden ihnen als PDF-Bericht oder über ein Web-basiertes Dashboard zur Verfügung gestellt. Je nach Systemkonfiguration werden Meldungen kontinuierlich oder nur bei Eintreten kritischer Ereignisse oder Überschreiten definierter Grenzwerte übertragen. Natürlich kann der Patient auch Texte und Grafiken vollständig oder teilweise ausdrucken und als Hardcopy weiterreichen.

Bei der drahtlosen Vernetzung der modernen Arzneiformen werden verschiedene Übertragungstechnologien eingesetzt (Tabelle 1). So etwa häufig Bluetooth® LE, aber auch IrDA (Infrared Data Association) und NFC (Near Field Communication) für die Datenübermittlung vom Sensor zum Smartphone/Sendemodul. Zu beachten sind die relativ kurzen Reichweiten von IrDA und NFC. Zur automatischen Weiterleitung vom Smartphone/Sendemodul zur Cloud-basierten Plattform wird ausschließlich Mobilfunk (IP-Netz) genutzt. Ist in der genutzten Version keine Übertragung des Therapietagebuchs vom Smartphone vorgesehen, kann der Patient natürlich einen entsprechenden Screenshot an die kontrollierende Stelle senden.

Übertragungstechnologie Beispiele für Einsatz der Technologie in DVAF Beispiele für Einsatz der Technologie in anderen Bereichen Reichweitenbereich
NFC (Near Field Communication) NovoPen® 6* Kreditkarten, Fahr- und Eintrittskarten 1 bis 5 (20) cm
IrDA (Infrared Data Association) Easypod®, RebiSmart® Fernbedienungen im Consumerbereich, Datenlogger bis etwa 1 m
Bluetooth® LE Beta connect™, Enerzair® Breezhaler® (Sensor), Esysta® BT Pen, Pendiq® 2.0 Smart Home-Geräte, Wearables (zum Beispiel Fitness Tracker) 10 bis 50 (100) m (indoor)
WLAN (Wireless LAN) Internet-Anbindung von PC 50 bis 100 m (indoor)
GSM (Global System for Mobile Communication, 2G Mobilfunk) und UTMS (Universal Mobile Telecommunications System, 3G) Beta connect™, Easypod® connect, Enerzair® Breezhaler® (Sensor), RebiSmart® Telefonie und Datenübertragung bis etwa 30 km (im Freien)
LTE-M (Long Term Evolution for Machines, 4G), NB-IoT (Narrow Band for the Internet of Things) moderne DVAF (im Entwicklungsstadium) Fuhrparkmanagement, Verfolgung von Transport-Containern bis etwa 30 km (im Freien)
Tabelle 1: Drahtlose Übertragungstechnologien, die bei digital vernetzten Arzneiformen (DVAF) eingesetzt werden. *) in Europa vor der Markteinführung

Zwei neue, auf 4G basierende Mobilfunkstandards ermöglichen künftig eine direkte Verbindung der DVAF mit der finalen Plattform. Das als Gateway genutzte Smartphone oder Sendemodul kann also wegfallen. Diese modernen Übertragungstechnologien sind das LTE-M (Long Term Evolution for Machines) und NB-IoT (Narrow Band for the Internet of Things). Beide wurden für die mobile Konnektivität entwickelt und unterstützen das »Internet der Dinge« (Internet of Things, IoT).

Eine interessante Konzeptvariante wird für Arzneiformen entwickelt, deren Anwendung mit einem charakteristischen Geräusch verbunden ist. Das sind etwa Pulverinhalatoren mit Klickgeräuschen beim Öffnen und Schließen sowie einem spezifischen Pfeifgeräusch beim Ansaugen des Pulvers. Die »akustische Signatur« des Anwendungsvorgangs wird direkt vom Mikrofon des Patientenhandys erfasst, von der entsprechenden App analysiert und an die zugehörige Patientendatei im Server übertragen. Auf dem Smartphone-Display kann der Patient sofort seine Anwendungstechnik kontrollieren. Hier entfällt ein zusätzliches Sendemodul, jedoch muss der Patient beim Kontrollvorgang stets aktiv mitwirken.

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