Taugliche Medizinalgeräte für Spitäler im Süden

Mit intelligenter und wirksamer Technik: Klaus Schönenberger, Mohamed Ali (im Hintergrund) und Bertrand Klaiber. swissinfo.ch

Die Entwicklung eines robusten Bildgebungssystems für Röntgenstrahlen und Ultraschall, das zehnmal billiger ist als Herkömmliche: Das ist die Herausforderung der Initiative "EssentialTech" der ETH Lausanne. Medizinisches Material für die Länder des Südens ist nämlich oft nicht tauglich.

“Es geht nicht darum, billige Versionen von bereits existierenden Apparaten zu basteln. Man muss alles von Grund auf neu erfinden”, sagt Klaus Schönenberger, Leiter des “EssentialTech”-Programms. Der Mikrotechniker, der in der Industrie für medizinische Apparate tätig war, hat 2009 eine Erleuchtung gehabt, als er den Jahresbericht eines Branchenriesen las, “dessen Verkäufe in den Ländern des Südens fast bei Null lagen”.

In der Folge gründete er gemeinsam mit Bertrand Klaiber, Elektroingenieur mit 15 Jahren Erfahrung im Marketing- und Strategiebereich der Grossindustrie, sowie mit Beat Stoll, Spezialarzt für öffentliche Gesundheit mit Arbeitserfahrung in Schwarzafrika, die Stiftung “EssentialMed”.

Der Titel ist Programm. Zweck der Stiftung ist es, medizinische Technologien zu entwickeln, die in Entwicklungsländern benötigt werden und die unter extremen Bedingungen funktionieren. Laut der Weltgesundheits-Organisation (WHO) werden mehr als 70% der in afrikanische Spitäler geschickten Apparate der Spitzenmedizin nicht benutzt. Hitze, Feuchtigkeit, Staub, unzuverlässige Stromversorgung, Übernutzung, mangelnder Unterhalt und fehlendes Know-how setzen den raffinierten Geräten zu.

Das erste Produkt in der Pipeline von “EssentialTech” ist ein medizinisches Bildgebungsgerät, das Röntgenstrahlen und Ultraschall kombiniert.

Nachfrage-Welle

“Um zu funktionieren, benötigt eine Röntgenstrahl-Röhre eine elektrische Spannung von 125’000 Volt und eine Leistung, die jener von 120 Fernsehgeräten gleichkommt”, sagt Bertrand Klaiber. Wenn das Stromnetz schwach ist oder ausfällt, muss man auf ein System zählen können, das in der Lage ist, die Leistung zu speichern, die man bei Gebrauch benötigt. Lithiumbatterien kommen dafür nicht in Frage, weil sie teuer sind, Schadstoffe enthalten und sich bei über 65 Grad entzünden.

Solche Herausforderungen zwingen die Wissenschaftler, neue Lösungen zu suchen, anstatt Anpassungen an existierenden Geräten vorzunehmen. Ihre Maschinen werden nur dank einer beträchtlichen Innovationsdosis funktionieren, so wie beim 100-Dollar-Computer, der 2007 mit der Initiative “One Laptop Per Child” lanciert wurde. Die aus dem Nichts entwickelte Maschine hat ein handbetriebenes Ladegerät und einen Bildschirm, der sogar unter tropischer Sonne am Zenit lesbar bleibt. Der Erfolg habe dem System einen beachtlichen Schub gegeben und andere Hersteller hätten sich daran gemacht.

Die Gründer von “EssentialMed” kämpfen auch nicht mehr allein. Diese “einfache Innovation” oder “Erfindung unter Zwang”, wie sie seither genannt wird, “entspricht einer Tendenz, die stärker ist als wir”, stellen sie mit Genugtuung fest. Die Nachfrage-Welle werde eintreffen, unterstützt durch die Rezession in den Volkswirtschaften des Nordens, welche die Industrie veranlassen werde, ihr Wachstum auf den Märkten des Südens zu suchen.

Gegen den Strom

Eine Welle, die der gängigen industriellen Philosophie zuwiderläuft. Im Unterschied zum Smartphone oder Fernseher werden die Geräte, welche unter dem Label “EssentialTech” laufen, für die nachhaltige Nutzung hergestellt. “In den 1960er-Jahren, waren die Geräte robust”, sagt Bertrand Klaiber. “Aber danach hat das Marketing Modelle vorgeschrieben, die nicht mehr repariert, sondern einfach ersetzt werden. Innovativ an unserem Vorgehen ist, dass wir nicht nur das Konzept der Produkte überdenken, sondern auch die Logistik, das Design, die Handhabung und das ganze Geschäftsmodell.”

Dass die Forscher für eine Institution wie die Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne arbeiten, die das Konzept auf andere technologische Bereiche ausweitet, kommt ihnen dabei entgegen. “Wir profitieren von einer akademischen Freiheit”, sagt Klaus Schönenberger. “Wir haben keinen Marketingchef, der uns sagt, wie wir unsere Ressourcen einteilen sollen, um einen schnellen finanziellen Ertrag anzustreben. In diesem Bereich ist es wichtig, dass man eine mittel- und langfristige Vision hat.”

Seit den ersten Plänen im Jahr 2009 hat das Projekt mit dem kombinierten Röntgen-Ultraschall-Gerät (GlobalDiagnostix) schon mehrmals Anstoss zu weiteren innovativen Konzepten gegeben, die demnächst Gegenstand wissenschaftlicher Publikationen sein werden, insbesondere im Zusammenhang mit dem Problem der elektronischen Versorgung, das heute “fast gelöst” ist. Die beiden Forscher und ihre Partner sind guter Hoffnung, bis in zwei Jahren einen ersten Prototyp präsentieren zu können.

Bedürfnisse wachsen

“Der Bedarf an radiologischer Diagnostik wird in den Ländern des Südens stetig wachsen, sei es im Bereich der Traumatologie (Unfälle, Knochenprobleme) oder chronischer Krankheiten wie Tuberkulose”, sagt Annick Antierens, die stellvertretende Direktorin von Ärzte ohne Grenzen (MSF), in Genf.

Die Teams von MSF werden vor Ort wegen fehlender oder nicht funktionierender Röntgengeräten mit “dramatischen” Situationen konfrontiert. Eine Verbesserung zeichnet sich immerhin durch die Ablösung der Bilder auf Filmstreifen durch digitale Bilder.

“Die Bilder auf Filmstreifen lassen sich in der Hitze und Feuchtigkeit schlecht konservieren, und oft fehlt das erforderliche Material, wie die Filme selbst oder die chemischen Produkte für die Entwicklung der Bilder.”

Annick Antierens begrüsst deshalb die Bemühungen zur Senkung der Kosten für die Bildgebungsgeräte oder zur Vereinfachung der Benutzung oder zur Reduktion der Anfälligkeit bei Stromversorgungsproblemen.

Soziales Unternehmertum

Das Gerät wird ein Konzentrat von Innovationen sein. Die Ideen werden nicht alle in Lausanne geboren. “Von unseren Büros an der ETH Lausanne können wir uns nicht alles vorstellen, was die Länder des Südens benötigen”, sagt Klaus Schönenberger. Deshalb ist es wichtig, die Forscher im Süden an unserer Arbeit zu beteiligen. Niemand kennt diese Bedürfnisse besser als sie. In Afrika florieren Innovationen überall. Selbst in den Slums, wo die Leute gezwungen sind, sich durchzuschlagen, können geniale Ideen entstehen, von denen einige auch in reichen Ländern übernommen werden.”

Die Initiative “EssentialTech” setzt also beispielsweise bei der Gründung eines Labors in Kamerun in Zusammenarbeit mit der “Ecole nationale supérieure polytechnique de Yaoundé” an, aber auch bei der Vermittlung von Forschern und Studenten in jene Länder, für welche die künftigen Geräte bestimmt sind, damit diese vor Ort die Bedürfnisse und Anwendungsmöglichkeiten abklären und neue Ideen finden.

Solche Austauschprojekte wurden bereits in Kamerun, Tansania, Laos und Vietnam durchgeführt. “Es besteht zu häufig eine Tendenz, die Leute aus südlichen Ländern als Zulieferer oder Versuchskaninchen einzusetzen. Hier sind sie unsere echten Partner während des ganzen Prozesses, von der Innovation bis zur Marktreife”, sagt Bertrand Kleiber.

Was den Erfolg ihres Projekts anbelangt, geben sich die Forscher optimistisch. Es handle sich nicht um ein humanitäres Engagement, sondern vielmehr um soziales Unternehmertum. “Bei der Auseinandersetzung mit diesen Projekten wird einem bewusst, dass die Entwicklungszusammenarbeit nicht nur Aufgabe idealistischer Soziologen und Ärzte ist.”

Wer macht was?

Das Zentrum für Kooperation und Entwicklung der ETHL, das breite Erfahrung in der Zusammenarbeit mit Entwicklungsländern hat, ist Initiant von EssentialTech. Das Programm bezweckt, die Entwicklung von Technologien zu stimulieren, die einen Beitrag im Kampf gegen Armut leisten können.

Die Stiftung EssentialMed, die sich “der Entwicklung und dem Einsatz wirksamer medizinischer Geräte hoher Qualität widmet, die erschwinglich sind und den Bedürfnissen armer Gemeinwesen entsprechen”, wurde 2009 auf Initiative von Klaus Schönenberger, Bertrand Klaiber und Beat Stoll gegründet. Die beiden Erstgenannten entwickeln ihre Projekte im Rahmen von EssentialTech.

Die Partner von EssentialTech sind neben der ETHL die “Haute Ecole spécialisée de Suisse occidentale” in Yverdon und Sion, das Paul Scherrer Institut in Villigen (Kanton Aargau), das Schweizerische Tropeninstitut Basel, die Universität Genf sowie die Universitätsspitäler von Genf und Lausanne, die “Ecole nationale supérieure polytechnique de Yaoundé (Kamerun), die Betschart AG in Brunnen (Kanton Schwyz), Herstellerin von Radiologie-Geräten.

Das erste Projekt ist ein Röntgen- und Ultraschall-Diagnosegerät namens GlobalDiagnostiX, das zum Preis von 50’000 Dollar auf den Markt kommen soll. Inbegriffen sind die Bewirtschaftungs- und Anwendungskosten für 10 Jahre. Aktuelle Geräte kosten eine halbe Million Franken.

EssentialTech setzt auch ein Projekt für Brutkästen für Neugeborene um. Die Initianten interessieren sich ausserdem für die Stabilisierung der Stromversorgung in Spitälern und für die Sterilisierung des Wassers.      

(Übertragung aus dem Französischen: Peter Siegenthaler)