"Unsere digitale Lösung ist der Standardversorgung deutlich überlegen"

Am Uniklinikum Graz hilft das sog. "GlucoTab" erfolgreich bei der Medikation von Diabetes-Patienten und ist damit ein Beispiel dafür, was die Digitalisierung leisten kann. Thomas Pieber, Professor für Innere Medizin an der Medizinischen Universität Graz und Leiter des Joanneum Research Instituts HEALTH, stellt in einem Gastbeitrag das Projekt vor.

Diabetes ist nur selten der Grund für eine Aufnahme ins Krankenhaus. Das Blutzuckermanagement wird daher im hektischen Krankenhausalltag oft vernachlässigt. Das kann schnell gefährlich werden: Bei einer schlechten Blutzuckereinstellung steigt die Gefahr einer Infektion oder gar tödlicher Komplikationen.

Prof. Thomas PieberProf. Thomas Pieber 

Ein interdisziplinäres Team aus Technikern des Forschungsinstituts Joanneum Research (Graz) sowie Medizinern und Pflegekräften des Universitätsklinikums Graz hat deshalb mit dem GlucoTab eine Software entwickelt, mit der Diabetes-Typ2-Patienten optimal eingestellt werden können. Bei der Aufnahme ins Krankenhaus werden dabei zunächst das Alter, das Gewicht und Informationen zum allgemeinen Gesundheitszustand des Patienten in die Software eingegeben. Basierend auf diesen Daten errechnet das GlucoTab eine initiale Insulindosis, die der Arzt verordnet.

 

Viermal am Tag misst das Pflegepersonal anschließend die Blutzuckerwerte des Patienten und gibt diese ebenfalls in die Software ein. Alle 24 Stunden empfiehlt das GlucoTab auf Basis der Messwerte eine Gesamt-Insulinmenge für den nächsten Tag. Die Verordnung dieser Gesamtmenge erfolgt wieder durch den Arzt. Jedes Mal, bevor die Pflegekräfte dem Patienten eine Insulinspritze geben, konsultieren sie die Software erneut: Die Pflegekräfte geben dazu zunächst neben den aktuellen Messwerten auch Informationen zum tagesaktuellen Essverhalten sowie zu operativen Eingriffen und möglichen anderen Medikamentengaben ein. Auf Basis dieser Daten schlägt das GlucoTab dann eine genaue Insulin-Dosis vor. Dabei berücksichtigt das System auch das Insulin, das von vorherigen Insulingaben noch im Körper des Patienten wirksam ist. Das Diabetesmanagement wird durch das GlucoTab deutlich effektiver: Da die Pflegekräfte mit der Software eigenständig die genaue Insulindosis berechnen können, sind weniger Rücksprachen mit den Ärzten notwendig. Die Ärzte werden dadurch entlastet und gewinnen mehr Zeit beispielsweise für Patientengespräche. Zudem geht es den Diabetes-Patienten deutlich besser; Dosierungsfehler kommen so gut wie nicht mehr vor.

 

Derzeit wird das GlucoTab im Routinebetrieb im Universitätsklinikum Graz angewendet. In Kürze startet im Landeskrankenhaus Hartberg/Steiermark ein Pilotbetrieb mit Integration von GlucoTab ins Krankenhaus-Informationssystem. Weitere Klinische Studien beginnen gerade im Universitätsklinikum Bern sowie im Krankenhaus der Geriatrischen Gesundheitszentren der Stadt Graz.

 

So funktioniert das Projekt genau

 

Das GlucoTab-System unterstützt das Blutzuckermanagement auf zwei unterschiedliche Arten. Einerseits unterstützt es dabei, die sog. Basis-Bolus-Insulintherapie ein- und umzusetzen, andererseits bietet GlucoTab auch Unterstützung bei der standardisierten, digitalen Dokumentation des Blutzuckermanagements.

 

Evidenzbasierte Leitlinien empfehlen die Basis-Bolus-Therapie für an Diabetes erkrankte Krankenhauspatienten. Dabei wird ein langwirksames Basalinsulin (einmal täglich) in Kombination mit einem kurzwirksamen Bolusinsulin (jeweils vor den Hauptmahlzeiten sowie vor dem Schlafengehen) verwendet. Die Bolusinsulindosis wird auf die aktuellen Blutzuckerwerte und Mahlzeiten abgestimmt. Der Algorithmus, der die Kernkomponente von GlucoTab bildet, liefert dabei automatische Insulindosierungsvorschläge für die Ärzte (einmal täglich bei der Verordnung) und Pflegepersonen (bei jeder individuellen Insulingabe). Im Rahmen einer engmaschigen Therapie erstellt ein Algorithmus auf Basis der vorhergehenden Therapie und der damit erreichten Blutzuckerkontrolle täglich einen Vorschlag für die Therapieanpassung, die vom Arzt verordnet wird. Auf Basis dieser Verordnung erfolgen die weiteren Schritte autonom durch die Pflege.

 

Komplettes Diabetes-Mangament über das GlucoTab

Die zu verabreichende Insulindosis wird vom Algorithmus vor der Gabe angepasst, abhängig vom gemessenen Blutzuckerwert und ob der Patient eine Mahlzeit plant oder nicht. Somit erfolgt automatisch eine Anpassung an den Insulinbedarf der Patienten, der sich abhängig vom Gesundheitszustand rasch ändern kann. Zusätzlich gibt es eine Workflowunterstützung, die den komplexen Arbeitsprozess zwischen den verschiedenen Berufsgruppen koordiniert. So wird sichergestellt, dass die notwendigen Arbeitsschritte (Verordnung, Messung, Medikamentengabe) in der richtigen Abfolge durchgeführt werden, um etwa den Blutzucker nicht nur zu messen, sondern tatsächlich die Insulindosis entsprechend anzupassen. Ausnahmefälle, in denen ein Arzt hinzugezogen werden muss, werden vom System erkannt und unterstützt. Damit kann das Management von Typ 2 Diabetes vollständig mit GlucoTab erfolgen und es ist keine parallele/ergänzende Papierdokumentation mehr für Typ 2 Diabetes notwendig.

 

Zur Person

Prof. Thomas Pieber studierte von 1980 bis 1987 Medizin an der Karl-Franzens-Universität Graz. Seit 1993 ist er Facharzt für Innere Medizin. Seine Habilitation erfolgte 1995 im Fach Innere Medizin an der Medizinischen Fakultät der Universität Graz. Seit dem Jahr 2000 leitet Pieber das HEALTH-Institut für Biomedizin und Gesundheitswissenschaften des Johanneum Research. Von 2004 bis 2008 war aber darüber hinaus Ärztlicher Direktor des Landeskrankenhaus-Universitätsklinikums Graz. 2008 wurde er zum Professor für Innere Medizin mit dem Schwerpunkt Endokrinologie und Stoffwechsel an der Medizinischen Universität Graz ernannt. Seit 2016 ist er im Vorstand der Uniklinik für Innere Medizin.

 

Zu Beginn der GlucoTab-Entwicklung wurde zuerst systematisch die Qualität der Diabetestherapie im Landeskrankenhaus-Universitätsklinikum Graz erhoben und das Verbesserungspotential identifiziert. Mit dem herkömmlichen Blutzuckermanagement konnten trotz beträchtlicher Anstrengung und regelmäßiger Messungen die empfohlenen Blutzuckerzielwerte nicht erreicht werden. Im nächsten Schritt wurde die Basis-Bolus-Insulintherapie in die Arbeitsabläufe einer Krankenhausstation integriert und die Blutzuckerkontrolle und Benutzerfreundlichkeit evaluiert. Die patienten-individuelle Insulindosis wurde dabei auf Papier ausgerechnet. So konnte der Blutzucker bei den Patienten erfolgreich eingestellt werden. Die dadurch entstandenen neuen Arbeitsabläufe wurden vom medizinischen Personal gut angenommen. Die Erkenntnisse aus dieser Umstellung unterstützten schließlich auch die Einführung des elektronischen GlucoTab.

 

Risiken einer schlechten Blutzuckereinstellung

Eine schlechte Blutzuckereinstellung bei Patienten im Krankenhaus geht mit einem erhöhten Infektionsrisiko einher. Auch die Wahrscheinlichkeit von tödlichen Komplikationen, z.B. bei Herzinfarkt-Patienten, steigt. Internationale Leitlinien empfehlen daher ein strukturiertes Vorgehen beim Blutzuckermanagement und eine Insulintherapie nach dem sog. Basis-Bolus-Prinzip, bei dem die Blutzuckerwerte unter 180 mg/dl liegen sollten. In der Praxis werden diese Ziele aber oftmals nicht erreicht. Studien haben eindeutig gezeigt, dass mit einer intensiven Blutzuckerkontrolle im stationären Bereich nosokomiale Infektionen und bei chirurgischen Patienten durch eine intensive Basis-Bolus-Insulintherapie die postoperativen Komplikationen auf ein Drittel reduziert werden können.

GlucoTab ist ein sog. Client-Server System. Der zentrale Server wird lokal im Krankenhaus betrieben. Die Ärzte und Pflegekräfte können auf das System entweder über Tablets (Android) direkt am Patientenbett oder alternativ im Web-Browser am PC zurückgreifen. Systemschnittstellen zur Integration in bestehende Krankenhaus IT Systeme (Patientendaten, Labordaten, Benutzerauthentifizierung, Archiv) sind implementiert.

 

Die Rolle des Pflegepersonals hat sich verändert

Durch das standardisierte Therapieschema konnte eine Kompetenzerweiterung bei den Pflegepersonen beobachtet werden. Durch die elektronische Datenerfassung und Datensicherung erleben die Pflegepersonen mehr Sicherheit beim Blutzuckermanagement. Die Pflegepersonen berichten auch von einer Zeitersparnis bei der Verwendung von GlucoTab, weil dadurch ein vermehrtes autonomes Arbeiten bis zur nächsten Therapieanpassung (alle 24 Stunden) ermöglicht wird.

 

Aufgrund der positiven Resonanz der Pflegepersonen wurde auch ein Konzept erarbeitet, in dem zukünftig auch die Pflege die tägliche Therapieanpassung übernehmen kann, für die bis dato noch der Arzt zuständig war. Voraussetzung hierfür bleibt allerdings, dass der Arzt weiterhin initial die Therapie verordnet. Rechtlich ist dies derzeit in Österreich möglich, da die Pflege bei der Therapieanpassung einem klar definierten Schema folgt, welches zuvor von ärztlicher Seite beim Start der GlucoTab Therapie verordnet wurde.

 

Auch die Ärzte sind überzeugt

Da im Rahmen des Implementierungsprozesses schrittweise vorgegangen wurde und die verschiedensten Berufsgruppen aktiv in den Entwicklungsprozess eingebunden wurden, gab es keine nennenswerten Widerstände gegen die Einführung des GlucoTab von Seiten der Mitarbeiter. Auch auf die Zustimmung der Führungskräfte und der Krankenhausleitung wurde von Anfang an großer Wert gelegt.

 

Bei einigen Ärzten gab es eine anfängliche Skepsis, ob ein technisches System eine ausreichende Kompetenz bezüglich der Insulintherapie habe. Nach den ersten Erfahrungswerten mit GlucoTab wurde jedoch schon bald die Erleichterung im klinischen Alltag wahrgenommen und auch erfahrene Diabetologen vertrauten den Empfehlungen des Systems. Gerade in Abteilungen, in denen keine Diabetesspezialisten vor Ort sind, wurde GlucoTab von Beginn an als wertvolle Unterstützung in Hinsicht auf die Qualität des Blutzuckermanagements gesehen.

 

Die anfängliche Skepsis und gewisse Vorbehalte gegenüber dem Forschungsprojekt konnten auch durch regelmäßige Berichte über den Projekterfolg entkräftet werden. Es konnte gezeigt werden, dass Abweichungen vom Vorschlag des GlucoTab-Systems zu schlechteren Studienergebnissen führten.

 

Diabetes-Management hat viele Einflussfaktoren

Blutzuckermanagement im Krankenhaus ist ein komplexer Prozess, bei dem zahlreiche Faktoren, wie etwa medizinische Untersuchungen, chirurgische Eingriffe, Begleitmedikation, Schweregrad der Erkrankung, Infektion und auch Ernährung den individuellen Insulinbedarf beeinflussen. Das Blutzuckermanagement durch das klinische Personal wird aber auch von den zeitlichen Ressourcen des Personals (Ärzte, Pflege) und der individuellen Vorgehensweise beeinflusst. Bisher fehlen oft standardisierte Arbeitsabläufe; Verantwortlichkeiten sind nicht eindeutig definiert. Die Angst vor Hypoglykämien (Unterzuckerung) und das Verhalten der Patienten beeinflussen ebenfalls das Blutzuckermanagement. Darüber hinaus gibt es in vielen Krankenhäusern auch keine spezialisierten Diabetesteams oder Diabetesschulungen, wodurch auch die international bestehenden Richtlinien oft nicht im klinischen Alltag umgesetzt werden.

 

Die Versorgung der Patienten hat sich verbessert

Die Basis-Bolus-Therapie mit GlucoTab wurde in einer klinischen Studie in vier Abteilungen des Universitätsklinikums Graz mit 99 Patienten klinisch evaluiert. 72,5 Prozent aller Blutzuckermessungen lagen innerhalb des Zielbereichs. Dieses Ergebnis ist der Standardversorgung deutlich überlegen und gleichwertig mit aktuellen best-practice Studien. Im Vergleich zu aktuellen Studien ist das Risiko für Unterzuckerungen nicht erhöht. Mehr als 95 Prozent der vorgesehenen Arbeitsschritte wurden vom Personal mit dem GlucoTab-System durchgeführt und die vom System vorgeschlagenen Insulindosen wurden zu über 95 Prozent angenommen.

 

In einer weiteren Arbeit wurden verschiedene Arten von Fehlern beim Diabetesmanagement sowohl mit einem rein papierbasierten Protokoll als auch mit dem elektronischen GlucoTab-System analysiert. Mit GlucoTab wurden Dosierungsfehler im Vergleich zum Papierprotokoll auf ein Achtel reduziert. Die wichtigste Fehlerquelle beim Papierprotokoll waren Berechnungsfehler der Insulindosis, die häufig Hypoglykämien (Unterzuckerungen) nach sich zogen. Mit GlucoTab wurden Berechnungsfehler vollständig vermieden, festgestellt wurden noch Abweichungen im Arbeitsprozess (z.B. versäumte Blutzuckermessungen oder Medikamentengaben), die auch erhöhte Blutzuckerwerte zur Folge hatten.

 

Die Patienten reagieren positiv

Viele Patienten, die mit GlucoTab versorgt wurden, sind begeistert und beschreiben, dass ihr Blutzucker dadurch „im Griff“ war. Diese Patienten würden das GlucoTab System auch oft gerne mit nach Hause nehmen. Daher wird gerade intensiv daran gearbeitet, das GlucoTab- System auch zukünftig für den ambulanten Bereich einsetzbar zu machen.

 

Ein anderer Teil der Patienten akzeptiert die Basis-Bolus-Therapie zwar während des stationären Aufenthaltes, will aber zuhause so wenig wie möglich mit der Diabetestherapie konfrontiert werden und zieht daher oft eine Therapie mit oralen Antidiabetika bzw. einfachere Insulinschemata vor.

 

Zeit- und Kostenersparnis

Diabetes ist ein massiver Kostenfaktor im Gesundheitswesen. Alleine die Ausgaben der österreichischen Sozialversicherungsträger für Patienten mit Typ 2 Diabetes beliefen sich im Jahr 2013 auf 1,7 Milliarden Euro. Damit hat jede Lösung, die kostendämpfend wirkt, ein enormes Potential. Für eine verlässliche Aussage zur Kostenersparnis aufgrund einer Reduktion von Komplikationen wäre eine große randomisierte kontrollierte Studie notwendig, für die wir noch nicht ausreichend Fördergelder lukrieren konnten.

 

Allerdings haben wir eine Modellrechnung auf Basis von publizierten Daten durchgeführt. Eine amerikanische Studie konnte eine drastische Reduktion von Komplikationen durch intensivierte Insulintherapie, wie sie von GlucoTab unterstützt wird, im Krankenhaus zeigen. Unter der Annahme, dass mit GlucoTab eine ähnliche Reduktion der Komplikationsrate erreicht wird, ergibt sich alleine für die chirurgischen Krankenhausabteilungen in Österreich ein Einsparungspotential von 26 Millionen Euro pro Jahr bei geschätzten Investitionskosten für eine Erstausstattung mit GlucoTab von rund sechs Millionen Euro. Das System hätte sich demnach bereits im ersten Jahr amortisiert.

 

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