So wird Deutschland zum Medizin-Mekka und Ingenieure helfen dabei

Deutschland steht vor großen Herausforderungen: Eine alternde Bevölkerung, Fachkräftemangel und steigende Kosten im Gesundheitssystem. Gleichzeitig eröffnet sich die historische Chance, durch die konsequente Verbindung von erstklassiger Medizin und deutscher Ingenieurskunst zum weltweiten Zentrum für medizinische Innovationen aufzusteigen.

Der VDI (Verein Deutscher Ingenieure) hat in seinem aktuellen Impulspapier zur Zukunft der Gesundheitsversorgung und Medizintechnik eine klare Position formuliert. Präsident Lutz Eckstein fasst die Stoßrichtung zusammen: „Wir haben die Chance, Deutschland zum Mekka der Medizin zu machen.“ Das Ziel sei, so Eckstein weiter, Therapien zu entwickeln, die nicht nur hierzulande, sondern international den neuen Standard setzen.

KI und Neurotechnik als Treiber

Ingenieurskunst und Medizintechnik ermöglichen heute die Behandlung von Krankheiten, die lange als nicht therapierbar galten. VDI-Präsident Eckstein verdeutlicht das Potenzial: „Schon heute können dank der Medizintechnik Gehörlose wieder hören. KI ermöglicht es uns, Krebs viel früher zu erkennen und dadurch viele Menschenleben zu retten. Neurotechnologie ist ein Schlüssel im Kampf gegen Alzheimer und Parkinson.“

Das VDI-Papier beleuchtet zwei zentrale Zukunftstechnologien:

1. Künstliche Intelligenz verändert die Diagnose

Systeme der Künstlichen Intelligenz entwickeln sich zu einem entscheidenden Werkzeug in der medizinischen Praxis. Sie ermöglichen die Analyse riesiger und komplexer Datenmengen. Dies führt zu passgenaueren individuellen Behandlungen und effizienteren Abläufen.

Die langfristige Vision geht hin zu einer Gesundheitsversorgung, die nicht erst auf Krankheiten reagiert, sondern vorausschauend arbeitet. KI-gesteuerte Diagnosesysteme sollen Erkrankungen frühzeitig und präzise erkennen, oft schon lange vor dem Auftreten erster Symptome.

Ein vielversprechender Ansatz ist der Digitale Gesundheitszwilling. Hierbei handelt es sich um virtuelle Abbilder einer Person. Mit diesen Modellen können Forschende Risiken und Therapieoptionen simulieren. Daraus lassen sich optimale Behandlungsstrategien ableiten. Deutschland befindet sich hier auf einem guten Kurs, um eine Vorreiterrolle zu übernehmen. Das Land kann am weltweiten KI-Markt im Gesundheitswesen teilhaben. Experten erwarten hier bis 2029 ein Wachstum auf fast 150 Milliarden Dollar.

2. Neurotechnologie ebnet neue Behandlungswege

Neurotechnologie ist ein interdisziplinäres und hochdynamisches Forschungsgebiet. Es bietet die Möglichkeit, die Behandlung neurologischer und psychiatrischer Krankheiten grundlegend zu reformieren. Neben bewährten Methoden wie Cochlea-Implantaten für Gehörlose oder der Tiefen Hirnstimulation (THS) gegen Parkinson treiben Forschende die Entwicklung intelligenter Neuromedizin voran.

Die Kombination von Neurotechnologie und KI erlaubt beispielsweise eine adaptive Hirnstimulation. Diese Technologie erfasst neuronale Signale in Echtzeit. Anschließend passt sie die Behandlungsparameter dynamisch an den tatsächlichen physiologischen Bedarf an.

VDI-Präsident Eckstein sieht diese „hervorragende Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren und Medizinern“ als notwendige Grundlage. Ingenieurinnen und Ingenieure spielen in diesem Prozess eine Schlüsselrolle. Ihr Berufsbild verändert sich hin zu interdisziplinär arbeitenden, technologisch versierten Impulsgebern.

Der Weg von der Forschung in die Anwendung

Deutschland glänzt zwar mit wissenschaftlicher Exzellenz und einer robusten Gesundheitswirtschaft, aber die Umsetzung neuer Ideen in die breite Anwendung verläuft zu langsam. Die Gesundheitswirtschaft trägt mit einer Bruttowertschöpfung von mehr als 450 Milliarden Euro dreimal so viel zur volkswirtschaftlichen Leistung bei wie die Automobilindustrie. Trotz dieser starken Basis besteht ein zentrales Problem.

Lutz Eckstein benennt die Herausforderung: „…wie so oft ist es eben so, dass wir hier technisch hervorragend aufgestellt sind, hervorragende Forschung machen, es uns aber nicht gelingt, dann letzten Endes diese Technologien zu skalieren und zu einem ökonomischen Erfolg zu machen.“

Um die Überführung von Forschungsergebnissen in die breite Praxis zu beschleunigen, fordert der VDI gezielte Schritte auf regulatorischer und ökonomischer Ebene.

Bessere Finanzierung und Wagniskapital

Deutschland muss die Forschung besser fördern. Unternehmen benötigen Anreize, um mehr Investitionen im Inland zu tätigen. Vor allem aber gilt es, mehr Wagniskapital (Venture Capital) zu aktivieren. Obwohl Deutschland bei der KI-Forschung stark ist, hinkt es bei der Übertragung in die medizinische Anwendung und die industrielle Skalierung hinterher.

Spezielle Fonds, beispielsweise für Neurotechnologie in Europa, und Public-Private-Partnerships (Zusammenarbeit zwischen öffentlichen und privaten Stellen) könnten das notwendige Kapital für diese langfristigen Innovationszyklen bereitstellen.

Der Wunsch nach Regulatorischen Sandkästen

Ein wichtiger Engpass liegt in den bestehenden regulatorischen Rahmenbedingungen. Der VDI-Präsident fordert, „Randbedingungen zu schaffen, die eben einladend sind. Global, international wettbewerbsfähig sind damit eben die Unternehmen, die Forscherinnen und Forscher hier in Deutschland verstärkt tätig werden. Wir brauchen dazu etwas, was man gerne auch als regulatory Sandbox bezeichnen.“

Solche Regulatorischen Sandkästen (oder Reallabore) sind geschützte Räume. In ihnen können innovative KI- und Neurotech-Lösungen in der Praxis getestet werden. Sie ermöglichen Erprobungen, ohne sofort sämtliche starre Regularien erfüllen zu müssen. Das Impulspapier fordert zehn solcher überregionalen Regulatory Sandboxes speziell für die KI-Medizintechnik.

Datenverfügbarkeit und verbindliche Standards

Ein weiteres großes Problem stellt die eingeschränkte Nutzbarkeit nationaler Patientendaten dar. Dies erschwert die Entwicklung und das Training von KI-Modellen erheblich. Die Europäische Initiative für einen European Health Data Space (EHDS) soll hier Abhilfe schaffen.

Für Ingenieurinnen und Ingenieure sind zudem verbindliche Standards und Schnittstellen notwendig. Sie müssen Daten aus verschiedenen Quellen in Echtzeit zusammenführen können. Nur so lässt sich die Interoperabilität der Systeme sicherstellen.

Ohne Verantwortung und Ethik geht es nicht

Technologischer Fortschritt muss immer mit den gesellschaftlichen Werten übereinstimmen. Die Einführung neuer Technologien, die direkt in das menschliche Nervensystem eingreifen oder eigenständig Entscheidungen treffen, benötigt eine umsichtige ethische Rahmung.

Eckstein mahnt: „Wir müssen aber auch die gesellschaftliche Ebene mitnehmen. Wir müssen eine positive ethische Debatte führen, damit eben viele Menschen in den Genuss dieser innovativen Behandlungsmethoden überhaupt kommen können.“

Besonders die Neurotechnologie wirft fundamentale Fragen nach der mentalen Integrität und der Privatsphäre auf. Fachleute fordern deshalb sogenannte Neurorights. Diese spezifischen Rechte sollen beispielsweise die geistige Privatsphäre vor dem unbefugten Auslesen oder Beeinflussen von Hirndaten schützen. Der VDI unterstreicht, dass zukünftige Entwicklungen nur gelingen, wenn ethische Prinzipien von Anfang an in Design und Implementierung integriert werden. Dieses Konzept nennen Forschende „Ethics by Design“.

Um Vertrauen und Akzeptanz in der Bevölkerung zu erreichen, muss der Diskurs transparent geführt werden. Ziel ist eine „einvernehmliche Entscheidungsfindung“ zwischen Künstlicher Intelligenz, dem medizinischen Fachpersonal und den Patientinnen und Patienten. Dazu gehört auch, die KI-Literarizität, also die grundlegende Fähigkeit, KI zu verstehen und zu nutzen, in der breiten Bevölkerung auszubauen. Fundierte KI-Kenntnisse gehören ebenso in die Ausbildung von Ingenieurinnen, Ingenieuren und Gesundheitsberufen.