Der Virtuelle Patient (Health Academy) (German Edition) (Health Academy, 1)

The subject of this book is the virtualization of people and the impact of the virtual patient on medicine and health care. Using case examples, the authors illustrate the options and prospects for virtual patient models and simulations, and describe their application in clinical care and in training. * Für Mediziner, Medizintechniker, Medizininformatiker, Gesundheitsökonomen, Gesundheitspolitiker und Medizinethiker aus Klinik, Forschung, Ausbildung, Gesundheitswirtschaft und Politik. Teil I: Einführung 1 Menschenentwürfe – Zur Geschichte der Virtualität 1.1 Zur Lage der Virtualität 1.2 Virtualität vor der Virtualität 1.3 Modulationen der Virtualität 1.4 Anmerkungen und Literatur 2 Modellbildung in der bildbasierten Medizin: Radiologie jenseits des Auges 2.1 Einführung 2.2 Beurteilung des Therapieerfolges bei der Behandlung von Tumorerkrankungen 2.3 Zusammenfassung 2.4 Anmerkungen und Literatur 3 Visual Computing in der Medizin 3.1 Einführung 3.2 Medizinische Anwendungsfelder 3.3 Ausblick 3.4 Zusammenfassung 3.5 Literatur Teil II: Modellierung und Simulation 4 Der virtuelle Patient – Systembiologie als Chance für eine individualisierte Medizin 4.1 Systembiologie: Verstehen komplexer biologischer Systeme 4.2 Molekularbiologische Forschung: Grundlage für die Systembiologie 4.3 Hochdurchsatztechnologien: Durchbruch für die Systembiologie 4.4 Krebs: Störungen im komplexen Netzwerk 4.5 Der virtuelle Patient: Zukunft der Krebstherapie 4.6 Zusammenfassung 4.7 Literatur 5 Der virtuelle Patient im Rahmen der Therapie planung am Beispiel des Larynxkarzinoms 5.1 Einführung 5.2 Methodik 5.3 Ergebnisse 5.4 Zusammenfassung 5.5 Literatur 6 Elektrophysiologische Modellierung und Virtualisierung für die Kardiologie – Methoden und potenzielle Anwendungen 6.1 Einführung 6.2 Methoden 6.3 Anwendung der Modelle 6.4 Zusammenfassung 6.5 Literatur 7 Modellierung der Hämodynamik und Fluid-Struktur-Interaktion im virtuellen menschlichen Herzen 7.1 Einführung 7.2 Modellierung der Strömung im menschlichen Herzen 7.3 Prescribed-Geometry-Modelle 7.4 Ergebnisse 7.5 Zusammenfassung und Ausblick 7.6 Literatur und Anmerkungen 8 The Virtual Physiological Human (VPH) – Von der europäischen Forschungsinitiative zur klinischen Praxis 8.1 Systembiologie – Auf dem Weg zur erklärungsbasierten Medizin? 8.2 Der gesundheitspolitische Kontext 8.3 Das globale Physiom-Projekt und sein ethischer Impetus 8.4 Die europäische VPH-Initiative 8.5 Fallbeispiel: Einsatz in der Osteoporose-Behandlung 8.6 Förderung der Systembiologie in Deutschland 8.7 Ausblick 8.8 Zusammenfassung 8.9 Literatur und Anmerkungen 9 Modellgestützte Therapieplanung für die individuelle Implantatversorgung 9.1 Medizinischer Hintergrund 9.2 Computergestützte Planung für den individuellen Gelenkersatz 9.3 Ergebnisse und Schlussfolgerung 9.4 Zusammenfassung 9.5 Literatur 10 Virtuelle Patienten zur Beherrschung elektro-magnetischer Risiken in der Medizin 10.1 Einleitung 10.2 Numerisch-anatomische Humanmodelle 10.3 Berechnungen 10.4 Anwendungen 10.5 Zusammenfassung 10.6 Anmerkungen und Literatur Teil III: Klinische Anwendungen 11 Robust Prognostic Matching – Lösen virtuelle Placebogruppen das Placeboproblem in der Multiple-Sklerose-Forschung? 11.1 Das Placeboproblem bei der Multiplen Sklerose 11.2 Virtuelle Placebogruppen und Robust Prognostic Matching 11.3 Studieneffekte 11.4 Diskussion 11.5 Ausblick 11.6 Zusammenfassung 11.7 Literatur 12 Der Einfluss des virtuellen Patienten auf das Design von klinischen Studien 12.1 Bedeutung klinischer Studien 12.2 Richtlinien zur Durchführung klinischer Studien 12.3 Einfluss der Molekularbiologie und Biomarker auf klinische Studien 12.4 Entwicklung im Bereich des virtuellen Patienten 12.5 Design zukünftiger klinischer Studien 12.6 Zusammenfassung 12.7 Literatur 13 Qualitätsverbesserung von Koronardiagnostik und Koronarinterventionen durch „Virtual Reality“-Simulation 13.1 Einführung 13.2 VR-Simulation in der Kardiologie 13.3 Simulation komplexer klinischer Szenarien 13.4 Voraussetzungen für ein erfolgreiches simulationsbasiertes Training 13.5 Schlussfolgerungen 13.6 Zusammenfassung 13.7 Literatur 14 Der virtuelle Patient in der Strahlentherapie 14.1 Einführung 14.2 Virtualität und Modellbildung 14.3 Ein Blick zurück 14.4 Modellbildung in der Strahlentherapie 14.5 Über die Rolle der Technologie 14.6 Zusammenfassung und Ausblick 14.7 Literatur 15 Augmented Reality – Realität und Virtualität in der Medizin 15.1 Einführung 15.2 Grundlagen der Augmented Reality 15.3 Anwendungen der Augmented Reality 15.4 Schlussfolgerungen 15.5 Literatur Teil IV: Ausbildung und Training 16 Der virtuelle Patient im Rahmen der medizinischen Ausbildung 16.1 Einführung 16.2 Typologie virtueller Patienten 16.3 Entwicklung virtueller Patienten 16.4 Aufbau virtueller Patienten 16.5 Kooperation bei der Entwicklung virtueller Patienten 16.6 Design virtueller Patienten 16.7 Curriculare Einbindung virtueller Patienten 16.8 Einsatz virtueller Patienten in Prüfungen 16.9 Evaluation des Designs und der curricularen Einbindung virtueller Patienten 16.10 Perspektiven und künftige Herausforderungen 16.11 Zusammenfassung 16.12 Literatur 17 Der virtuelle Patient – Simulation in der Anästhesiologie 17.1 Einführung 17.2 Was kann an Patientensimulatoren trainiert werden? – Möglichkeiten und Grenzen 17.3 Bio-Simulation in der Anästhesiologie 17.4 Numerische Simulation in der Anästhesiologie 17.5 Simulation als Brücke interdisziplinärer Zusammenarbeit 17.6 Zusammenfassung 17.7 Literatur 18. Die virtuelle Leichenschau mit dem INMEDEA-Simulator 18.1 Einführung 18.2 Das E-Learning-Programm 18.3 Diskussion 18.4 Zusammenfassung 18.5 Literatur 19 Gestenbasierte Interaktion mit virtuellen Patienten 19.1 Motivation 19.2 Verwandte Arbeiten 19.3 Gestenbasierte Mensch-Patienten-Interaktionen 19.4 Implementierung 19.5 Evaluation und Validierung 19.6 Zusammenfassung und Ausblick 19.7 Literatur Teil V: Ethische Aspekte 20 Genomik als spezielle Form von Virtualität – Ethische und gesellschaftliche Aspekte 20.1 Einführung 20.2 Der Senator und die Genom-Diskette 20.3 Der Begriff „virtuell“ 20.4 Deklination von Virtualitätsverhältnissen 20.5 Wie deuten genomische Modelle den menschlichen Körper? 20.6 Zusammenfassung 20.7 Literatur Teil VI: Im Gespräch 21 Der modellierte Patient – Ein kritischer Dialog Teil VII: Contra Punctus 22 Von der Vermessung des Menschen in der Renaissance – Dürers Suche nach einer maßgerechten Proportion 22.1 Einführung 22.2 Die vitruvianische Verheißung 22.3 Dürers Suche nach Antworten in Italien 22.4 Erste Annäherungen 22.5 Die fieberhafte Vermessung des Menschen 22.6 „zu nutz allen denen, so zu diser kunst lieb tragen“ 22.7 Literatur und Anmerkungen Teil VIII: Anhang 23 Autorenverzeichnis 24 Reminiszenzen zum 18. Dresdner Palais-Gespräch 25 Schriftenreihe Health Academy 26 Farbanhang die Virtualisierung des Menschen und ihre Bedeutung für Medizin und Gesundheitsversorgung ist das Thema dieses Bandes. Obwohl virtuelle Techniken und Methoden in der Medizin heute schon verwendet werden, stoßen die rasanten Entwicklungen insbesondere der Bio-, Medizin- und Informationstechnik Fenster für ganz neue, innovative Anwendungen in der Zukunft auf. Welche dieser möglichen Anwendungen haben eine besondere Relevanz? Kann man zukünftig die Entwicklung und Erprobung neuer Medikamente bzw. neuer interventioneller Verfahren am virtuellen Patientenmodell erproben und damit aufwändige klinische Studien verkürzen? Wird der Arzt zukünftig die Therapie erst an einem individuellen virtuellen Patientenmodell auf Wirksamkeit und Verträglichkeit prüfen, bevor er sie am individuellen Patienten anwendet?
Was bedeutet dies für Forschung, Versorgung, Ausbildung und Industrie? Welche gesellschaftlichen Implikationen und welche ethischen Aspekte sind zu beachten? Das Buch versucht, Antworten auf diese und andere Fragen zu geben.