Allgegenwärtige Macher-Bewegung

Hilfe für die Ärmsten: Mit Intel Edison den Blutzucker messen

Marek Hoffmann Autor, Hemd & Hoodie

Mit einer kleinen Hardware-Plattform von Intel möchten vier israelische Ingenieure das Leben von Diabetespatienten in der Dritten Welt verbessern. Omri Soceanu, Yonathan Verker, Lev Demyanenko und Gal Braun, allesamt 27 Jahre alt, sind die Gewinner des von Intel EMEA veranstalteten Wettbewerbs #MakeItPro. Die Erfindung, mit der sie den Sieg für sich entscheiden konnten, ist ein Gerät zum Messen des Blutzuckerspiegels. Es funktioniert ganz ohne Einstich in die Haut und soll den Diabetespatienten so mehr Komfort verschaffen.

Die meisten der heute verfügbaren Hilfsmittel für Diabetes kosten pro Patient mindestens 100 US-Dollar. Wie das israelische Team feststellte, ist das ein großes Problem für  die mehreren Millionen Patienten in der Dritten Welt, die sich nicht einmal die Kosten für eine Basistherapie nicht leisten können. Für diese Menschen, die nur ein paar Dollar pro Tag zum Leben haben, stellen der Kauf der notwendigen Behandlungsmittel oder die Anreise zum Krankenhaus immense Hürden dar. Folglich bekommen viele Patienten in Entwicklungsländern nicht die fortlaufende Behandlung, die sie dringend bräuchten, wodurch sich ihr Zustand stetig verschlechtert. Das führt nicht selten zum Verlust der Sehkraft, zu Amputationen oder gar zum Tod. Eine weitere Hürde besteht darin, dass die Behandlungsgeräte auf eine reguläre Stromversorgung (über das Stromnetz oder Batterien) angewiesen sind, was in Entwicklungsländern und abgelegenen Gegenden ein Problem darstellt.

Ein Stück industrielle Revolution für die Dritte Welt

“Intel Edison als Lösung mit geringer Leistungsaufnahme”

Die Intel Edison-Technologie wurde speziell dafür entwickelt, die Einstiegshürden für schnelles Prototyping und die Produktisierung – der Schritt von der Idee (Invention) zum neuen Produkt (Innovation) – der vernetzten Computergeräte zu senken, die die nächste industrielle Revolution voranbringen. Sie verbindet eine kleine, leistungsstarke und anpassungsfähige Hardware-Plattform und ein für Partner offenes Ökosystem mit erweiterter Software-Kompatibilität und einer unterstützenden Online-Umgebung. „Uns war von Beginn an klar, dass wir mit Hilfe von Intel Edison eine Lösung mit äußerst geringer Leistungsaufnahme entwickeln könnten, indem wir Sonnenenergie verwendeten.

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Das bedeutet, dass weder regelmäßige Batteriewechsel noch Ladevorgänge notwendig wären, was als Lösung für Länder der Dritten Welt geradezu prädestiniert ist“, erklärt Omri. „Auf diese Weise könnten sich in einem abgelegenen Dorf alle Bewohner, die eine permanente Behandlung brauchen, ein einziges Blutzucker-Messgerät teilen.“ Aber das ist noch nicht alles: „Die Größe ist ein weiterer Vorteil unserer Erfindung“, fügt Jonathan hinzu. „Da Intel Edison sehr klein ist und die zusätzlichen Komponenten nicht viel Platz brauchen oder besonders kompliziert sind (es handelt sich nur um eine Reihe von Sensoren und ein Kästchen), können die Produktionskosten auf einem Mindestniveau gehalten werden. Das bedeutet, dass internationale Organisationen in der Lage sein werden, mehrere dieser Geräte zu kaufen und dort zu verteilen, wo sie benötigt werden.“ 

Mangel an moderen Geräten für zu Hause

Das Gerät projiziert Lichtwellen verschiedener Länge auf den Finger des Patienten

Über viele Jahre hinweg war die Messung des Blutglukosespiegels nur in Kliniken möglich. Seit einiger Zeit existieren jedoch Geräte auf dem Markt, mit denen Patienten ihr Blut auch zu Hause analysieren können. Hierzu müssen sie sich allerdings in die eigene Haut stechen – zuweilen sogar mehrmals täglich –, um an die dafür benötigten Blutstropfen zu gelangen. Eine Prozedur, die für die Patienten enorm unangenehm ist. Neuere Entwicklungen aus der westlichen Welt kamen zwar ohne diesen Lanzettenstich aus, ihre Ergebnisse waren aber bei weitem nicht so präzise wie die der traditionellen Geräte. Zudem ergab eine Umfrage des israelischen Teams, dass jene Geräte für den Heimgebrauch, die ohne Einstich auskommen, selbst in der fortschrittlichen westlichen Welt nur schwer erhältlich sind. „Daher schlugen wir einen anderen Weg ein“, erklärt Omri. „Wir geben Patienten, die keine andere Möglichkeit zum Messen ihres Blutzuckers haben, eine brauchbare Lösung. Ihnen eine ungefähre Vorstellung von ihrem Gesundheitszustand zu vermitteln, bedeutet für sie bereits eine immense Verbesserung.“diabetes-monitor

Wie funktioniert die Erfindung der vier Ingenieure denn aber nun? Das Gerät projiziert Lichtwellen verschiedener Länge auf den Finger des Patienten. Sensoren, die unterschiedliche Lichtfrequenzen wahrnehmen können, messen dann, welche Wellenlängen von den Glukosemolekülen im Blut absorbiert und welche zurückgeworfen werden. Eine Analyse der Ergebnisse im Anschluss an eine Kalibrierung und einen Lernprozess informieren den Benutzer, ob der Blutzuckergehalt über- oder unterhalb des Normwertes liegt. Je mehr Blutproben genommen werden, desto besser lernt das Instrument, was die Werte bedeuten und erstellt auf deren Basis ein genaueres Profil des Patienten. In einer späteren Phase können den Testergebnissen numerische Werte zugeordnet werden, um dem Patienten eine gute Vorstellung von seinem Blutzuckerspiegel zu vermitteln. Neben ihrer handlichen Größe und dem geringen Energieverbrauch ermöglicht die Intel Edison-Plattform, die das Herzstück des Geräts bildet, eine schnelle und erweiterte Datenverarbeitung. Hierdurch stehen dem Patienten die Messergebnisse fast in Echtzeit zur Verfügung.

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Lösung für die Ärmsten der Armen

“Es musste sich praktisch um ein Komplettsystem handeln”

„Vor Beginn des Projekts haben wir uns ausführlich mit Diabetes beschäftigt“, erklärt Jonathan. „Jeder von uns kennt jemanden, der Diabetiker ist. Dadurch verstehen wir sehr gut, wie schwierig der Alltag für Diabetespatienten sein kann.“

„Wir sprachen mit Patienten und Ärzten, darunter auch Experten des medizinischen Zentrums Shaare Zedek in Jerusalem. Uns wurde klar, dass diese Krankheit sehr weit verbreitet ist, insbesondere in den Ländern der Dritten Welt, wo sich die Behandlung der Patienten schwieriger gestaltet. Und uns wurde ebenfalls bewusst, dass diese Krankheit weltweit eine der größten Behandlungsherausforderungen darstellt. Daher beschlossen wir, den Versuch zu wagen, und für die ärmsten Patienten eine Lösung zu finden. Unsere Erfindung musste aber nicht nur kostengünstig, klein und energieeffizient, sondern auch einfach zu verwenden sein – es musste sich praktisch um ein Komplettsystem handeln.“

„Ärzte, die unsere Entwicklung beurteilten, gaben uns Anregungen für den Einsatz einer größeren Anzahl lichtempfindlicher Sensoren, um das Stechen in den verschiedenen von uns durchgeführten medizinischen Tests und Verfahren zu vermeiden“, sagte Omri. „Die Ärzte, die wir trafen, stellten mit Begeisterung fest, was sich mit unserer Idee noch alles verwirklichen lässt. Und die Patienten, die in die Entwicklung involviert waren, sind ebenfalls begeistert und fragen uns ständig, wann das Gerät endlich einsatzbereit sein wird.“

Unterstützung für die Helfer

“Wir möchten Menschen helfen, indem wir ihre Welt und ihr Leben verändern”

Dutzende von Teams aus dreizehn Ländern nahmen am Intel-Wettbewerb teil. Die Gewinner aus Israel erhalten eine Crowdfunding-Kampagne, Unterstützung von Produktdesign- und Marketingexperten und die Produktion eines professionellen Image-Videos, das ihnen bei der Weiterentwicklung helfen soll.

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„Wir freuen uns riesig über unseren Sieg und wagen es sogar, ein wenig in die Zukunft zu träumen“, erklärt Omri. „Aber wir stehen erst am Anfang und es gibt noch eine Menge zu tun. Wir vier sind gute Freunde, wir arbeiten gerne zusammen und hoffen, noch viele weitere Dinge zu erfinden. Wir sind alle Ingenieure und würden der Welt gern zeigen, dass sogar Elektroingenieure eine ganze Reihe medizinischer Probleme lösen können. Wir sind nicht auf einen schnellen Exit oder persönliche Bereicherung aus. Wir möchten Menschen helfen, indem wir ihre Welt und ihr Leben verändern. Dies ist im Moment wesentlich wichtiger.“

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