Reisverslag naar FutureMed, Google, Scanadu en Stanford Medical School Datum:
2 -‐ 9 november 2013
Plaats:
USA
Deelnemers:
Roel Fonville, BCS bestuursvoorzitter, als onderdeel van NL delegatie
Van 2 november tot 9 november vond de reis plaats georganiseerd door het REshape center van het UMC Radboud naar de conferentie FutureMed in San Diego gevolgd door een bezoek aan Google, de en firma Scanadu op het NASA Ames Research Park en de Stanford Medical School. Vanwege het belang van de cross over van semiconductors met medical technology is door het bestuur van Business Cluster Semiconductors besloten hieraan deel te nemen. Hieronder een kort verslag met een samenvatting van de belangrijkste trends van belang voor de semiconductor sector. Exponential growth -‐ het gaat sneller dan je denkt Veel technologische ontwikkelingen verlopen volgens een exponentieel model. Het bekendste voorbeeld is wel de wet van Moore, die de ontwikkeling van de semiconductor technologie beschrijft. De mens is van oudsher lineair geprogrammeerd -‐we lopen immers stap voor stap, een lineair proces. We zijn als mens eigenlijk niet ingesteld op exponentiele ontwikkelingen. Overigens wordt de beginfase van een exponentiele ontwikkeling vaak niet herkend omdat het zich dan nauwelijks onderscheidt van een lineaire ontwikkeling. (zie grafiek) “Disruptive stress” Een voorbeeld is de voorspellingen in 2004, 2006 en 2008 ten aanzien van de groei van de verkopen van mobiele telefoons door deskundige panels. Die waren elke keer weer gebaseerd op een lineaire extrapolatie van de groei op dat moment. Dit heeft geleid tot een stelselmatige onderschatting van de groei van de markt. Een ander voorbeeld is Kodak. Het bedrijf was de uitvinder van de digitale
camera en heeft de eerste digitale camera met een beeldresolutie van 100K pixel gemaakt. Het plaatje was slecht vergeleken bij de conventionele fotografie. De potentie van de nieuwe digitale technologie werd niet herkend. De ontwikkeling werd gestopt. Kodak is uiteindelijk door de digitale fotografie failliet gegaan…. Het verschil tussen de lineaire en de exponentiele groei veroorzaakt “disruptive stress”. Grote organisaties kunnen hier heel slecht mee om gaan. Het “immuun systeem” van grote organisaties werpt “disruptive innovations” vaak naar buiten. Het tempo waarin de kosten en snelheid van DNA sequensen naar beneden gaan is hoger dan je op basis van Moore’s law zou voorspellen. Deze “break away” innovatie verloopt dus nog sneller dan wat in de semiconductor industrie de afgelopen 50 jaar is gebeurd. De exponentiële groei wordt mogelijk gemaakt door digitalisering, hetgeen de materie makkelijk te verspreiden en vrij toegankelijk maakt, waardoor de kosten dalen en uiteindelijk iedereen het kan gebruikten (“democratizing”). De voorspelling is dat door de nieuwe technologie de zorg volledig op zijn kop gaat en dat we nu in het buigpunt van de exponentiele curve (KNEE of the Curve) zitten. De technologie De oorsprong van de doorbraken in de technologie is de snelle ontwikkeling in de elektronica en de daarmee samenhangende doorbraken in de biologie. Er vindt op dit moment een integratie (“merge”) van technologieën plaats. Belangrijke clusters van voorbeelden: Devices: -‐ overal aanwezig Er worden talloze devices voor Healthcare ontwikkeld. Heel veel sensor devices en tools die compatible zijn met de SmartPhones. Er worden zeer veel accessoires voor de Smartphone ontwikkeld; informatie voor de burger en zijn zorgverleners Zo kan een aantal vitale lichaamsfuncties als temperatuur, hartfrequentie, bloeddruk, SpO2 worden gemeten. De firma Sotera ontwikkelt een kleine monitor, net iets groter dan een horloge, die om de pols zit, waarin deze parameters worden gemeten. De sensoren op borst en arm zijn nog met draadjes aangesloten. De FDA approval aanvraag loopt. Men is verder bezig met een draadloze connectie van de sensoren met het kastje op de pols. De firma Scanadu ontwikkelt een apparaat waarbij door een simpele meting op het hoofd de vitale lichaamsfunctie kunnen worden gemeten en doorgegeven aan de SmartPhone. Deze Scanadu Scout komt in 2014/2015 op de markt en zal 199$ gaan kosten.
Er werd een inhaler met GPS en communicatie functie gepresenteerd. Het gebruik met registratie van plaats en tijd maakt het mogelijk om mensen met een vergelijkbare luchtweg aandoening te informeren over gebieden waar ze gelet op de omstandigheden de inhaler wellicht nodig zullen hebben en die ze waarschijnlijk dus beter kunnen vermijden. Point of care devices: Een mini-‐ultrasound apparaat Sensoren worden wireless doorverbonden en worden verwerkt in kleding; de volgende stappen zijn flexibele elektronica en sensoren in de vorm van opgeplakte tatoe’s. In eerste instantie zijn dit soort sensoren en meetinstrumenten meer “screening devices” dan “diagnostic devices”. Er is steeds meer bekend van de hersenen en de lokalisatie van de verschillende functies daarin. Het gebruik van EEG ’s als continue monitoring instrument wordt ontwikkeld; onder meer om optimale momenten voor bepaalde activiteiten zoals studie of ontspanning te bepalen. Ook kunnen de elektrodes van de EEG “andersom” gebruikt worden; namelijk om stuur signalen uit te zenden en hersenactiviteit te gaan beïnvloeden. 3 d printen -‐ complexity is free Deze technologie neemt een grote vlucht. Er zijn verschillende soorten printtechnieken, verhitting van een nozzle, piezoelectische nozzle, en laser. Veelal worden metalen, keramische materialen en plastics geprint maar het printen van biomaterialen neemt een grote vlucht. Er werd gesproken over een geprint hart! Drones -‐ voor iedereen Het nieuwe device om snel en flexibel te verplaatsen; voor sensoren, actuatoren, maar ook pay load (bijvoorbeeld: geneesmiddelen). De ontwikkeling gaat hier ook exponentieel. De NASA en luchtmacht betalen nu nog 300.000$ voor haar drones, betrouwbare consumer drones kosten nog maar een paar duizend dollar. Biologie -‐ als technologie; precize medicine De ontrafeling van het menselijk genoom heeft de biologie op de kop gezet. Kostte de eerste analyse van het menselijk genoom nog 13 jaar en 2,7 miljard $, nu zijn er commerciële services zoals “23andme” die een DNA Analyse voor 99$ uitvoeren. De kosten van de analyse dalen sneller dan je op basis van Moore’s law zou verwachten. De kennis van de opbouw van het DNA en de ontwikkelingen in de biochemie maken het mogelijk te gaan “programmeren” in het DNA. Kankercellen hebben een afwijkend DNA. Door in te spelen op deze specifieke afwijkingen kan de effectiviteit van medicatie sterk worden verbeterd – “precize medicine”.
De kennis van Stamcellen en over de ontwikkeling en de toepassing daarvan heeft grote invloed op het medisch handelen. Het probleem van stamcellen is vaak het “oogsten” ervan. Dit kan door speciale apparatuur die aangekleurde stamcellen cellen optisch herkent en snel uit sorteert. Interventions – niet meer invasief Ook het gebied van de robotica heeft na de introductie van de laproscopie in de jaren 80 de afgelopen jaren de Da Vinci Robot van Intuitive Surgical een flinke opmars gemaakt. Wereldwijd zijn 2500 systemen geïnstalleerd. Miniaturisatie speelt ook in de robotica: na de ontwikkeling van de Nano pil komt nu de Nano robot die in het maag-‐darm kanaal gebruikt worden. Deze robot kan meten, medicatie ter plekke afgeven of plaatselijk monsters van het weefsel nemen. Een andere belangrijke ontwikkeling is interventies waarbij energie in de vorm van straling gericht wordt ingebracht waarbij plaatselijk het weefsel wordt verwarmd zodat cellen afsterven (hyperthermie) of weefsel wordt weggebrand (ablatie), onder geleiding van beeldvorming met behulp van in MRI of Ultrasound. Een voorbeeld hiervan is High Intensity Focussed Ultrasound (HIFU). Informatica – de burger van klant naar leverancier van data Informatica speelt een zeer grote rol in de gezondheidszorg. Zo vind een ontwikkeling plaats waarbij de balans verschuift het “Elektronisch Patiënten Dossier” (eigendom van zorgverleners) naar het “Personal Health Record” (eigendom van de burger). De “wreckless power of data”; er worden steeds meer data gegenereerd, niet alleen door bestaande systemen in ziekenhuizen en andere zorginstellingen, maar vooral ook door de burger zelf met zijn Smartphone en alle applicaties die daar op zitten en persoonlijke sensoren. Zo wordt de burger in plaats van klant leverancier van data. Steeds meer data zullen een open source karakter hebben. De hoeveelheid data stijgt exponentieel, echter de betrouwbaarheid van individuele data is minder groot dan in het verleden. Toch kan door gebruik te maken van een veelheid aan bronnen de onzekerheid betreffende feiten worden gereduceerd. Dat is ook de methode waarop de Watson computer van IBM werkt: hij leest vele documenten integraal door en reduceert op basis van cross checks tussen de informatie uit de documenten de onzekerheid betreffende een bepaalde hypothese.
De hoeveelheid data stijgt exponentieel, de individuele betrouwbaarheid van data daalt, maar door massieve bron vergelijking kan de uiteindelijke betrouwbaarheid weer worden verhoogd.
De samenleving – de wereld gaat op de kop De wereld zal door bovengenoemde ontwikkelingen sterk veranderen. Echter, bestaande juridische systemen en wetgeving kunnen niet met dit tempo van veranderingen omgaan.
De ouderwetse gezondheidszorg, w aarbij het professionele formele zorgsysteem bepalend is
Het zorg systeem in de nieuwe wereld, w aarin de professionele zorg ondersteunend is.
Denk daarbij een de voor de gezondheidszorg belangrijke “Regulatory systems” in wetgeving en organen zoals de FDA in de USA. Het gebruik van grote data systemen maakt het mogelijk om niet alleen te denken aan “evidence based medicine” maar ook aan “practice based evidence”. Veel van de technologie die ontwikkeld wordt kan een grote bijdrage hebben het beheersen van de kosten voor de chronische zorg; dit betreft in de ontwikkelde wereld 75% van de kosten. Er komen nieuwe spelers in de zorg technologie: Cisco, Google NIKE, Samsung 30% van de Las Vegas Consumer Electronics show in 2013 betrof healthcare products! Dit geeft aan dat de “democratisering” van de technologie voor de zorg al in volle gang is. De mensen – de burger als CEO van zijn eigen health team Deze ontwikkelingen zullen bijdragen aan meer empowerment voor de burger (Patiënt), die in het centrum van de organisatie en de bijbehorende informatie architectuur komt te staan. Hij wordt leverancier én hoofdgebruiker van data. Community vorming via web services zoals “apatientlikeme” zullen ertoe bijdragen dat de burger veel meer het heft in handen heeft bij het managen van zijn eigen gezondheid. De ontwikkeling van de “Quantified Self’ naar de “Quatified Health” zet door. Lifestyle management wordt steeds belangrijker. Bewezen is, dat door training de hersencellen actief verbindingen met elkaar leggen. Ook eten en bewegen zijn van groot belang. Stress is een factor die goed te meten is en die van groot belang is voor de ontwikkeling van de gezondheid. Als gevolg van verouderingsprocessen neemt het aantal telomeren op het uiteinde van de chromosomen normaal af. Dean Ornish, schrijver van “The Spectrum” een wetenschappelijk onderbouwd boek over lifestyle en gezondheid, vertelde dat door een betere lifestyle het aantal telomeren weer toeneemt in plaats van steeds maar af te nemen. Ook de werking van de genen wordt door lifestyle beïnvloed; ze kunnen “aan” en “uit” worden gezet. Zo wordt ook de Healthcare “gedemocratiseerd” en wordt de individuele burger meer nog dan voorheen de eerstverantwoordelijke voor zijn eigen gezondheid: “The citizen will be the CEO of the Healthcare team”. FutureMed Beurs – verkoop je droom Bij de FutureMed conferentie was ook een kleine beurs van nieuwe technologische producten voor de gezondheidszorg. Veel producten waren nog in ontwikkeling en waren niet FDA goedgekeurd. Toch werd het verkocht alsof het er al was. De cultuur is dat mensen van nieuwe producten durven dromen en dit verkopen als werkelijkheid. In Nederland zijn we wat bescheidener! Google campus -‐ Google Glass Het bezoek aan Google was gericht op een demonstratie van Google Glass de nieuwe bril de display in een bril die samen met de aanraak besturing op de poot van de bril een interactieve computer vormt. Op de Google campus werken tussen de 15 en 20 duizend mensen. Het is een indrukwekkende mooie groene campus met een gratis fietsenplan in de Google kleuren. Kijken door een Google Glass was een interessante ervaring
Campus fietsen in Google kleuren
Scanadu – Zeven vitale lichaamsfuncties gemeten We bezochten het bedrijf Scanadu op de NASA campus in de Bay Area. Ze zitten in gebouwen waar gebouw M op de Noviotech campus luxe bij af steekt.
Scanadu Scout
Ze demonsteerden de Scanadu Scout, die temperatuur, ademhalingsfrequentie, zuurstofverzadiging van het bloed, ECG, (electrocardiography), Systolische en Diastolische bloeddruk en stress meet. De ScanaFlo is een product dat in ontwikkeling is voor het meten van een aantal urine waardes. Stanford Medical School simulatie trainingen Op Stanford Medical School bezochten we uitgebreide simulatie ruimtes en apparatuur om medische consulten en operaties te simuleren in de opleiding van studenten.
Control room van de OK in het simulatie lab van Stanford Medical School
Simulatie lab; ultrasound beeld m et daarnaast de anatomie
Afsluiting – Boot Camp over sensoren in de zorg Aan deze reis werd deelgenomen door artsen, ondernemers en bestuurders uit het zorgnetwerk rond de Radboud UMC. Gemotiveerd door deze reis is afgesproken om een Boot Camp te houden om te bezien of er opties zijn voor het gebruik van technologie die voorhanden is in de regio voor het verbeteren van de zorg voor de gezondheid. Voor de bedrijven aangesloten bij BCS kunnen wellicht nieuwe opties voor sensoren ontstaan. Wordt vervolgd!
