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    Schmerzfreies Blutzuckermessen

    0
    By Bettina on 1. Juli 2020 Digitalisierung, Forschung, Forschung & Wissenschaft, Med-Tech

    Blutzuckermessen ohne Nadel – das wünscht sich wahrscheinlich jeder Diabetiker. Es gab schon viele Versuche, minimal- oder nicht-invasive Messgeräte zu entwickeln und auf den Markt zu bringen, jedoch mit mäßigem Erfolg. Forscher der American University of Beirut haben nun bei der Nutzung elektromagnetischer Wellen zur Messung der Glukoselevel einen Durchbruch errungen.

    Blutzuckermessen ohne Nadel

    Über 8,5 Prozent der Weltbevölkerung lebt mit Diabetes und ist daher mehrmals täglich auf Tests angewiesen, die den Blutzucker überprüfen. Die herkömmlichste Variante ist ein Messgerät, das eine kleine Blutprobe benötigt, meist durch einen Stich in den Finger. Nicht nur ist das schmerzhaft, sondern es besteht auch die Gefahr, dass die Werte wegen zu langer Intervalle zwischen Tests gefährlich ausschlagen können. Weniger oder nicht-invasive Methoden waren bislang nur teilweise erfolgreich und brachten einige Probleme mit sich: zum Beispiel große Verzögerungen, Instabilität oder schlechte Tragbarkeit.

    Ein neuer Ansatz ist die Verwendung von elektromagnetischen Wellen: Das Glukoselevel verändert dielektrische Eigenschaften des Bluts – genauer gesagt, die Magnitude und die Phasenverschiebung der Streuparameter. Ein Sensor sendet elektromagnetische Wellen aus, die vom Körper reflektiert werden und Informationen zu den Streuparametern übertragen. Das hat viele Vorteile, beispielweise ist das Messen schmerzfrei, das kompakte System ist leicht tragbar und es gibt die Möglichkeit den Blutzuckerspiegel ununterbrochen zu überwachen.

    Elektromagnetische Wellen statt Nadel

    Getestet wurde ein multisensorisches System, bestehend aus einer Schlitzantenne – eingebaut in einen Handschuh – und einem Filter, der in eine Armbinde integriert wurde. Die Sensoren arbeiten in einem breiten Frequenzbereich und zwar von der oberen ultrahohen Frequenz bis in den unteren Mikrowellenbereich, also zwischen 500MHz und 3 GHz. Dadurch können die Blutgefäße durch die Haut, die Muskeln und das Fettgewebe erreicht werden, ohne an Sensibilität zu verlieren. Der Ansatz, an zwei verschiedenen Positionen Messungen durchzuführen, erhöht die Genauigkeit enorm und bringt den MARD-Wert (mean absolute relative difference) auf 0,91 Prozent.

    Die beiden Sensoren bestehen aus jeweils drei Schichten. Die Oberste enthält die Antennenslots, die Mittlere besteht aus dem dielektrischen Trägermaterial und in der unteren Schicht befindet sich die Zuleitung. Um die Genauigkeit zu erhöhen wurden die Antennenslots an die Anatomie der Arterien und Venen angepasst, die in den Handflächen und im Unterarm verlaufen. Durch die hohe Flexibilität des Materials passt es sich problemlos an die Körperbewegungen und die natürliche Körperform an, ohne die Messung zu behindern.

    Was hält die Zukunft für das Blutzuckermessen bereit?

    Für die Studie wurden die Sensoren bereits in mehreren Schritten getestet, zuletzt an 21 Probanden. Die Ergebnisse waren äußerst positiv: Die Genauigkeit der gemessenen Werte sei sehr vielversprechend und es gäbe keine Zeitverzögerung. Auch bei kleineren Bewegungen oder Krümmen der Handflächen gab es keine hohen Abweichungen. Damit die Sensoren tatsächlich einsatzbereit sind, ist noch viel Aufwand zu betreiben.  Werden elektromagnetischen Wellen für medizinische Zwecke genutzt, muss die spezifische Absorptionsrate verschiedenen Richtlinien entsprechen. Dies ist für das neue Blutzuckermessgerät bereits gegeben – die Forscher sind dazu noch zuversichtlich, dass das Gerät von der U.S.-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) genehmigt werden kann.

    Künftig soll es auch möglich sein, die Sensoren in andere Kleidungsartikel und Accessoires zu integrieren und mithilfe einer App die Überprüfung der Blutzuckerwerte weiter zu erleichtern. Sollte diese neue Technologie tatsächlich marktfähig werden und auch bezahlbar sein, wäre das eine einschlägige Entwicklung, um die Lebensqualität von Diabetikern zu verbessern.

    Bereits 2018 hat man versucht, ein nicht-invasives Messgerät in eine Kontaktlinse einzubauen. Forscher in Südkorea haben in die Linsen Nanostrukturen eingebaut, die den Blutzucker des Trägers anhand der Tränenflüssigkeit messen sollten, ohne die Tragfähigkeit zu beeinflussen oder die Sicht zu hindern. Ebenso wie der Handschuh und die Armbinde sollte sie eine ununterbrochene Überprüfung ermöglichen. Beide Technologien werden noch weiter erforscht, sind jedoch vielversprechende Ansätze für Blutzuckermessgeräte der Zukunft.

     

    Text basiert auf der Studie “Noninvasive, wearable, and tunable electromagnetic multisensing system for continuous glucose monitoring, mimicking vascular anatomy” von Jessica Hanna, Moussa Bteich, Youssef Tawk, Ali H. Ramadan, Batoul Dia, Fatima A. Asadallah, Aline Eid, Rouwaida Kanj, Joseph Costantine Assaad A. Eid, erschienen in Science Advances, vol. 6 no. 24 am 10. Juni 2020, lizensiert unter CC BY-NC 4.0.


    Mehr zu Innovationen in der Medizin findet ihr unter arztundkarriere.com/med-tech.
    Weitere Beiträge zum Thema Forschung finden Sie außerdem unter: arztundkarriere.com/forschung-wissenschaft

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    Dr. med. Alice Martin

    "Wenn ich das gewusst hätte..."
    Die Rubrik in der erfahrende Ärzt:innen aus dem Nähkästchen plaudern.


    „Je detaillierter die Beschreibung, umso besser die Diagnose!“

    „Als junge Medizinstudentin habe ich sehr häufig Hautausschläge gesehen und auch schon einmal selbst einen Ausschlag gehabt.

    Sehr erstaunlich ist, wie viele verschiedene Fotos von Hautproblemen existieren und daraus resultierend die Feststellung, wie unterschiedlich die Hautausschläge aussehen können. Durch eine sehr gute Beschreibung lässt sich das Hautproblem jedoch meistens diagnostizieren. Viele Konsile zwischen Ärztinnen und Ärzten laufen manchmal allerdings nur rein deskriptiv, beispielsweise durch Fachbegriffe, ab. Und bei einer sehr guten Beschreibung und einer kurzen Anamnese bedarf es gelegentlich sogar gar keinem Foto.

    Ich hätte mir gewünscht, im Medizinstudium einen noch stärkeren Fokus auf diese Deskription zu erhalten. Denn ich merke nun selbst, dass die Dermatologie, genau wie die Augenheilkunde, einer der Fachbereiche ist, in dem man als andere Fachdisziplin Schwierigkeiten hat und meistens nur – salopp formuliert – Kortison verwendet und erst bei ausbleibender Verbesserung einen Arzt einschaltet.“


    Dr. med. Alice Martin ist Hautärztin in Weiterbildung und Mitgründerin der Online-Hautarztpraxis dermanostic, sowie dem Online-Portal zur medizinischen Weiterbildung medi-login. Sie tritt als Speakerin im Bereich „Digital Health“ auf und ist seit 2021 als Dozentin an der FOM Hochschule tätig.

    Dr. med. Ole Martin

    "Wenn ich das gewusst hätte..."
    Die Rubrik in der erfahrende Ärzt:innen aus dem Nähkästchen plaudern.


    „Nehmt euch die Zeit und schnuppert auch in medizinische Berufe fernab des OP-Saales“

    „Ärzte dürfen keine Fehler machen!“ Wer mit Menschenleben arbeitet, kann es sich nicht erlauben, unkonzentriert zu sein, zu zögern oder gar an sich selbst zu zweifeln.
    Das ist ein Mantra, nach dem junge Mediziner:innen in der Regel leben, ja sogar leben müssen. Tagtäglich mit Krankheit, Gesundheit, Leben und Tod konfrontiert zu werden, macht eine solche Einstellung erforderlich.

    Als Arzt in einem Unternehmen zu arbeiten, bedeutet hingegen eine ganz andere Fehlerkultur: Während Fehler während einer medizinischen Behandlung auf keinen Fall passieren dürfen, gehört das „Fehler-Machen“ in der freien Wirtschaft mit dazu – und wird sogar eingefordert. Wie im alltäglichen Leben sind Fehler häufig die Grundvoraussetzung dafür, dass man lernt und über sich hinauswächst. Im Vergleich zu einer Arbeit am OP-Tisch oder im Behandlungszimmer muss im Unternehmens-Kontext viel ausprobiert und gewagt werden – seien es neue Geschäftsmodelle, verrückte Werbekampagnen oder innovative Vertriebsstrategien.

    Die beiden Fehlerkulturen könnten gegensätzlicher nicht sein. Das ist aber auch nicht schlimm! Unterschiedliche Umstände verlangen unterschiedliche Normen. Wichtig ist aber, dass man sich dieser verschiedenen Welten bewusst wird. Tut man dies nicht, läuft man Gefahr, die ärztliche Fehlerkultur auch auf andere Lebensbereiche zu übertragen.

    Was kann man also tun? Ich kann euch nur empfehlen, neben eurer ärztlichen Ausbildung auch mal ein Praktikum im nicht-ärztlichen Bereich, wie zum Beispiel in einem Unternehmen, zu machen. Dadurch habt ihr die Chance, beide Welten kennenzulernen und könnt dann eine Entscheidung treffen, für welchen Weg ihr euch entscheidet.


    Dr. med. Ole Martin hat an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Medizin studiert und anschließend an der Düsseldorfer Universitätsklinik seine Facharztausbildung für Radiologie begonnen. Schon früh wollte er sich für bessere Lösungen in der medizinischen Versorgung einsetzen. Daher baute er seit 2018 als CTO die medizinischen Online-Lernplattform medi-login auf. 2019 gründete er dann zusammen mit seiner Frau Dr. Alice Martin und dem Ärzte-Ehepaar Dr. Estefanía und Patrick Lang die Online-Hautarztpraxis dermanostic, bei der er als Geschäftsführer tätig ist.

    Uwe Michael Glatz

    "Wenn ich das gewusst hätte..."
    Die Rubrik in der erfahrende Ärzt:innen aus dem Nähkästchen plaudern.


    „Kümmert euch frühzeitig um eure Altersvorsorge und finanzielle Absicherung!“

    „Lange Zeit hatte ich selbst die Themen Absicherung, Vorsorge und Vermögensaufbau vernachlässigt. Im Berufsalltag stand die medizinische Versorgung der Patienten und die eigene Facharzt-Weiterbildung im Mittelpunkt. Ich habe mir wenig Gedanken darum gemacht, wie ich mit dem Geld, das ich tagtäglich verdiene, sinnvoll umgehe. Dass die Rente der ärztlichen Versorgungswerke im Ruhestand nicht ausreichen wird, um meinen Lebensstandard zu halten, wusste ich ebenfalls nicht.

    Vor einigen Jahren habe ich nach einer persönlichen Krise begonnen, mich in diesen Bereichen zunächst privat weiterzubilden. Diese Entwicklung habe ich dann mit einer IHK-Prüfung abgeschlossen. Heute berate und begleite ich Ärzt:innen und Angehörige anderer medizinischer Berufsgruppen in allen Finanz- und Absicherungsfragen. Mit dem Wissen von heute hätte ich bereits im Studium begonnen, eine zusätzliche private Rente aufzubauen und mich um die Absicherung meiner Arbeitskraft gekümmert. Das geht schon mit relativ kleinen Monatsbeiträgen, die je nach Karrierefortschritt weiter gesteigert werden können. Positiver Nebeneffekt: Man gewöhnt sich an die regelmäßigen Investments und passt seinen Lebensstandard mit der Zeit entsprechend an.“


    Uwe M. Glatz war jahrelang leitender Oberarzt in der Viszeralchirurgie und arbeitet jetzt als Finanzexperte für Ärzt:innen. Ihnen fehlt oftmals die Zeit, sich neben ihrer anspruchsvollen und zeitintensiven Tätigkeit noch mit Fragen der Vorsorge und Absicherung zu beschäftigen.

    Univ.-Prof. Dr. Ines Gockel

    "Wenn ich das gewusst hätte..."
    Die Rubrik in der erfahrende Ärzt:innen aus dem Nähkästchen plaudern.


    „Eignet euch Kompetenzen in Sachen Management und Führung an."

    „Meinen MBA für International Healthcare Management an der Frankfurt School of Finance and Management habe ich erst relativ spät in meinem beruflichen Werdegang absolviert, also kurz vor meinem Ruf auf die W3-Professur für Viszeralchirurgie am Universitätsklinikum Leipzig. Das MBA-Programm war beruflich und auch persönlich die wichtigste und lehrreichste Zeit in meinem Leben nach meinem Medizinstudium.

    Die erworbenen Skills und Kompetenzen wären mir sicherlich bereits viel früher zu Gute gekommen, hätte ich mich zuvor intensiver mit dieser Möglichkeit beschäftigt, die prinzipiell bereits nach zwei Jahren Berufserfahrung möglich gewesen wäre. Ich kann nur dazu raten, diese Zusatzausbildung so früh wie möglich in Betracht zu ziehen, denn Management-, Business- und Führungsthemen werden im Medizinstudium nur marginal adressiert. Diese, wie auch werteorientiertes ärztliches Handeln und wirtschaftliche Grundprinzipien, welche eng miteinander verknüpft sind, sollten aus meiner Sicht fest in das Medizinstudium implementiert werden.“


    Univ.-Prof. Dr. Ines Gockel leitet die Viszeralchirurgie am Universitätsklinikum Leipzig, AöR. Sie ist Fachärztin für Chirurgie, Viszeralchirurgie und Spezielle Viszeralchirurgie. Sie absolvierte einen MBA für International Healthcare Management an der Frankfurt School of Finance and Management.

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