Sensoren überwachen Schlaf datenschutzfreundlich

"Pflegekräfte habe viele Aufgaben zu erfüllen, aber nur sehr wenige Werkzeuge zur Verfügung, die ihnen dabei helfen", sagt Bartholomeus Scholte van Mast. Der in Kärnten ansässige gebürtige Niederländer hat eine Lösung entwickelt, die das Personal in Pflegeheimen aber auch in der Heimpflege bei der Arbeit entlasten soll. Ein von seinem Start-up P.sys (vom Englischen pieces, dt.: Stücke) entwickeltes Schlafmonitoringsystem soll Kontrollgänge des Pflegepersonals in der Nacht, die in vielen Fällen alle zwei Stunden stattfinden müssen, weitgehend ersetzen.

Schlafmuster analysieren

Dabei kommen Sensoren zum Einsatz, die Schlafmuster aufzeichnen und mit Hilfe von selbstlernenden Algorithmen analysieren. Entspricht das Verhalten der Person nicht mehr den vorher errechneten Normalitätsmodellen, wird ein Alarm ausgelöst. "Wenn zum Beispiel eine Person in der Nacht aufsteht, um auf die Toilette zu gehen und normalerweise dafür 3 bis 5 Minuten braucht, warnt das System, wenn diese Zeit überschritten wird", erläutert Scholte van Mast. Mit dem System würden Schlafverhalten, Bewegungsmuster und die An- und Abwesenheit im Bett aufgezeichnet. Auch der Herzschlag und ob eine Personen hustet, könne von dem System erkannt werden.

Die Sensoren sind dabei für die Nutzer kaum bemerkbar. Sie werden unter den Beinen des Bettes angebracht. Durchgeführt werden hauptsächlich Kraftmessungen. "Prinzipiell messen wir die Erschütterungen des Bettes, die durch die darin befindliche Person entstehen. Mithilfe dieser sogenannten körperinduzierten Vibrationen wird dann der Schlaf überwacht", erklärt Scholte van Mast. "Das funktioniert paradoxerweise umso besser, je weiter weg wir vom Benutzer messen, das heißt umso länger die Bettbeine sind."

Datenschutzfreundliche Lösung

Das alles klingt stark nach Big Brother. Aber gerade das will der Gründer vermeiden. "Alle Daten, die von den Sensoren erfasst werden, werden unter dem Bett des Schlafenden in einem kleinen Computer in Echtzeit verarbeitet. Nur bei Notfällen werden Pflegekräfte benachrichtigt."

Stationär können Ereignisdaten in Pflegeheimen auch an eine Zentralstelle übermittelt werden, um Pflegekräften, die sonst mehrmals pro Nacht nach den Patienten sehen müssten, über deren Status zu informieren. Das trägt, wie Tests gezeigt haben, auch zum Wohlbefinden der Patienten bei. Denn bei vielen führen die Kontrollgänge des Pflegepersonals zu Schlafunterbrechungen.

Bei Heimanwendungen des Schlafmonitors würden die Daten gar nicht übermittelt, sondern lediglich im Notfall SMS-Alarme verschickt, sagt Scholte van Mast. Die Geräte würden sich aber in regelmäßigen Abständen melden, damit überprüft werden könne, ob die Systeme noch funktionieren. Es mache keinen Sinn jeden Toilettengang zu irgendeinem Server in Amerika zu schicken, wenn alle Verarbeitung vor Ort gemacht werden kann. Das würden auch die Klienten nicht wollen, sagt Scholte van Mast. "Wir haben Probleme mit dem Datenschutz schon vom Design her ausgeschlossen."

Markteinführung im Herbst

Seit Mai vergangenen Jahres wird der Schlafmonitor in Pflegehäusern in Kärnten getestet. Nun steht er kurz vor der Markteinführung. Ab dem Frühherbst soll das System, zunächst in ausgewählten Pflegeheimen, regulär zum Einsatz kommen und vermarktet werden.

Das Schlafüberwachungssystem des Start-ups ist Teil eines größeren Projekts, das sich mit dem Monitoring von Patienten in Wohnräumen beschäftigt. Auch dabei kommen Sensoren zum Einsatz, die Bewegungsmuster aufzeichnen und analysieren. Erste Tests der Lebensraumüberwachung werden gemeinsam mit Partnern aus dem Pflegebereich vorbereitet.

Warum keine Wearables?

Warum aber soll beim Monitoring von Patienten ein aufwendiges System zum Einsatz kommen und keine Wearables, etwa Fitnessbänder oder Smartwatches, die eine solche Aufgabe mit weit weniger Aufwand erfüllen könnten? "Das funktioniert für die meisten Zielgruppen nicht wirklich", meint Scholte van Mast. Die Menschen würden solche Geräte vergessen oder einfach nicht tragen. Vor allem in der Nacht empfänden viele ein solches System als störend. Diese Geräte müssten darüber hinaus auch regelmäßig aufgeladen werden. "Dabei nimmt unser System wesentlich mehr Informationen aus der Umgebung auf, als es die meisten Wearables können", sagt Scholte van Mast. "Und das ohne die Person beim Schlafen zu stören."

An dem Heim- und Schlafmonitoring-System arbeitet Scholte van Mast, der 30 Jahre lang als Forschungs- und Entwicklungsleiter in der Halbleiterindustrie tätig war und seit 2012 in Kärnten ansässig ist, seit 4 Jahren. Im Kärntner Gründerzentrum build wurde gemeinsam mit Partnern aus Universitäten, Fachhochschulen und Pflegeeinrichtungen an dem System geforscht. Auch in Italien wurde mit lokalen Partnern an dem System gearbeitet. Finanziert hat er das Projekt aus Eigenmitteln und Forschungsförderungen. Für die Vermarktung wurde gemeinsam mit Investoren aus Europa und Indien ein eigenes Unternehmen gegründet, das auch von der staatlichen Förderbank austria wirtschaftsservice (aws) unterstützt wird.

Einsatz auch bei Corona-Bekämpfung denkbar

Für sein Schlafüberwachungssystem sieht Scholte van Mast auch Anwendungsmöglichkeiten im Zuge der Corona-Krise. Es könnte zum Monitoring von infizierten Patienten in Krankenhäusern eingesetzt werden, sagt der Entwickler. Dazu könne es mit Signalampeln - Grün, Gelb und Rot - ausgestattet werden. Pflegepersonal und Ärzte in Notspitälern könnten sich auf diese Art rasch über den Zustand ihrer Patienten informieren und auf diese Art mehr Patienten betreuen. In Österreich sei dies nicht wirklich notwendig, sagt Scholte van Mast, in Indien oder Afrika, wo Spitäler normalerweise sehr schlecht ausgestattet seien, könnten damit aber Verbesserungen erzielt werden.

"Datensammeln löst keine Probleme"

Durch die Corona-Krise werde auch die Akzeptanz von Digitalisierungslösungen im Pflegebereich steigen, glaubt Scholte van Mast. Fern-Monitoring würde derzeit nur in der Intensivmedizin betrieben und komme vielleicht auch bald in anderen Bereichen  zum Einsatz. Das reine Datensammeln löse aber keine Probleme.  Es brauche Systeme, wie das von ihm entwickelte, das Daten in Echtzeit interpretieren. "Die Datenflüsse sind enorm groß, die Pflegekräfte können das sonst gar nicht bewältigen."

Auch gegenüber Big-Data-Lösungen in der Medizin habe sein System Vorteile. "In unseren Systemen, die mit Normalitätsmodellen arbeiten, werden die individuellen Informationen des Menschen und nicht die von Millionen Anderen als Reverenzniveau gesetzt." Aus Schlafdaten könnten darüber hinaus viele Erkenntnisse gewonnen werden: "Wenn der Mensch schläft, sagen die Körpersignale mehr über die physische und mentale Verfassung aus als wenn er wach ist."

Dieser Artikel entstand im Rahmen einer Kooperation zwischen futurezone und aws (austria wirtschaftsservice).