Für Fuß und Kopf: Eine kluge Sohle gegen Amputationen

Herr Dr. Dirk Hochlenert, Sie haben als niedergelassener Diabetologe im Forschungsprojekt EPWUF-KI (Entlastung der Pflege im Bereich der Wundbehandlung am Beispiel des diabetischen Fußsyndroms durch ein hybrides KI-System) eine KI und eine intelligente Sohle für Menschen mit diabetischem Fuß entwickelt und erprobt. Worum geht es bei dieser Erfindung? 

Dr. Dirk Hochlenert: Menschen mit diabetischem Fuß spüren ihre Füße nicht mehr. Ihre Nerven in den Extremitäten sind infolge der Zuckerkrankheit stark geschädigt. Das führt automatisch zu Wunden an dem belasteten Organ Fuß. Die Wunden sind schmerzlos oder schmerzarm und werden in ihrer Dramatik unterschätzt. Oder Knochen brechen unbemerkt, was deshalb auch lange unterschätzt wird.

Welche Folgen hat das?

Dr. Dirk Hochlenert: Das ist verheerend. Der größte Einzelposten in den Kosten durch Diabetes ist das DFS, hauptsächlich durch die stationäre Versorgung. Noch immer verliert knapp jeder dreißigste den Fuß durch eine Amputation. Seitdem ich als Diabetologe arbeite, kämpfe ich für eine bessere Versorgung dieser Menschen. 

Sie haben gemeinsam mit Forschenden der Hochschule Niederrhein, der PI Probaligence GmbH und dem ambulanten Pflegedienst AKZHauskrankenpflege eine einfache technische und KI-basierte Lösung erprobt. Wie funktioniert diese?

Dr. Dirk Hochlenert: Sie besteht aus zwei Komponenten: einer intelligenten Sohle und einer KI für das Pflegepersonal. Die Idee ist, dass man diesen Menschen, die ihren wunden Fuß nicht mehr fühlen, das Gespür mit einer Sohle zurückgibt, die gleichzeitig die erkrankten Teile des Fußes entlastet und die gesunden geschickt mehr benutzt. Dafür wird eine Sohle auf den nackten Fuß geklebt. Das allein schützt beim Auftreten schon die offenen Stellen. Wir haben sie im Projekt mit Sensoren für Druck und Temperatur ausgestattet. Diese Sohle ist zudem mit der Apple Watch des Betroffenen verknüpft. Sobald er zu fest auftritt, sprich: einen Druckwert von 300 Gramm je 20 Quadratmillimeter überschreitet, meldet seine Uhr einen Alarm. Es piept. Das hilft, dass die Betroffenen vorsichtiger auftreten und überhaupt wieder laufen können ohne Schaden zu leiden.

Was machen die Patientinnen und Patienten dann zum Beispiel anders? 

Dr. Dirk Hochlenert: Eine Patientin hat mir erzählt, dass sie auf dem Weg zur U-Bahn beim Treppensteigen einen Alarm ausgelöst hat. Sie hat sich dann am Geländer festgehalten und ist die Stufen seitlich hinaufgestiegen. Oder jemand fuhr Fahrrad, statt zu laufen.

Wieso macht das einen Unterschied?

Dr. Dirk Hochlenert: Das klingt vielleicht banal. Aber das Problem ist doch, dass Menschen mit diabetischem Fuß das Laufen verboten wird, damit sie ihr Bein nicht verlieren. Sie dürfen nur noch vom Bad ins Bett gehen. Über die Hälfte stirbt dann innerhalb von fünf Jahren nach der Diagnose. Denn, wenn man sich nicht mehr bewegt, kommen die Herz-Kreislaufkrankheiten. Wer einen diabetischen Fuß hat - und das sind mehr als hunderttausend Betroffene jedes Jahr, hat eine schlechtere Überlebenswahrscheinlichkeit als die meisten Krebspatienten. Mit der Sohle können sie wieder laufen. Das hebt die Lebenserwartung und die Lebensqualität, die Betroffenen bleiben selbständig und nehmen am Leben Teil. 

Weshalb ist die Versorgung der Patienten mit diabetischem Fuß so schlecht und wie kann sich die Situation mit ihrer Erfindung verbessern?

Dr. Dirk Hochlenert: Die Krankheit hat nicht das Prestige. Deshalb freue ich mich so über den Gesundheitspreis „Ideas for Impact“. Denn an sich ist es leicht, die Versorgung der Betroffenen zu verbessern. Wir haben dafür unsere Sohle mit einer KI-basierten Entscheidungshilfe für das Pflegepersonal verknüpft. Eine Software erledigt nun die Dokumentation: Fieber, das Ausmaß an Schmerzen, Grunderkrankungen und das Protokoll der Alarme - alles was Einfluss auf die Wunde hat wird darin zusammengeführt. Die Wunde wird fotografiert und automatisch vermessen, indem der Wundrand erfasst wird. Auf der Grundlage dieser Parameter erstellt die KI eine Wundprognose: Geht es aufwärts oder sollte man die Behandlung überdenken? Dabei hilft sie, der Mensch behält aber immer das letzte Wort. 

Sie haben in Ihrem Forschungsprojekt überprüft, ob das Pflegepersonal das Werkzeug annimmt und entlastet wird. Wie waren die Ergebnisse?

Dr. Dirk Hochlenert: Pflegekräfte haben mit neuer Technik oft schlechte Erfahrung gemacht. Wenn sie nicht gut funktioniert, ist das aufgrund des hohen Zeitdrucks kaum auszuhalten. Ich hatte mit dem Schlimmsten gerechnet, weil es doch oft Anlaufschwierigkeiten gibt. Aber unsere Pflegekräfte waren durchweg angetan und haben in den meisten Fällen die vorgeschlagene Therapieempfehlung übernommen. Die Dokumentation über das System war sehr schnell und hat zu Zeitersparnis geführt. 

Wie geht es nun mit der Innovation weiter?

Dr. Dirk Hochlenert: Es ist so eine segensreiche und einfache Sache, dass es für mich jetzt grausam ist, wenn mir das im klinischen Alltag nicht zur Verfügung steht. Es muss ein Medizinprodukt werden. Die Regularien dafür sing heftige Hürden, die wir ohne Partner, z.B. aus der Industrie, nicht überwinden können. 

Kann die technische Lösung das Pflegepersonal auch in anderen Bereichen unterstützen?

Dr. Dirk Hochlenert: Ja, es gibt auch das Wundliegen, den Dekubitus, bei bettlägerigen Patienten. Auch da ist der Druck als physikalische Messgröße das entscheidende Kriterium. Hier wäre es also genauso vorstellbar, dass ein ähnliches intelligentes System das Pflegepersonal unterstützt. Dann haben wir das offene Bein, schlecht heilende Wunden, auch dort kann ein Druckmesssystem gepaart mit KI den Pflegekräften Kopfzerbrechen und Arbeit abnehmen.