Labor erleben | Neue Wege gehen

Laborproben in luftigen Höhen

So können Drohnen den Transport noch effizienter machen

Klaus Tenning

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Etwa 600 Mal im Monat fordern Kliniken eine Notfall-Spezialdiagnostik bei Labor Berlin an. Dann kann das Überleben einer Patientin oder eines Patienten von einer präzisen und schnellen Labordiagnostik abhängen. Um die Zeit zwischen der Probenentnahme und der Bearbeitung im Labor zu verkürzen, will das ALM-Mitgliedslabor künftig den Transport der Proben beschleunigen: Mithilfe innovativer Flugdrohnen gestaltet man so die diagnostische Zukunft.

In der Notaufnahme der Charité am Campus Benjamin Franklin (CBF) im Berliner Bezirk Steglitz trifft ein Mann mit Bauchschmerzen, Schwindel und Krämpfen ein. Die Symptome deuten auf eine Vergiftung hin. Der Zustand des Patienten verschlechtert sich zusehends. Schnelles Handeln ist gefragt.

Um herauszufinden, was seine kritische gesundheitliche Verfassung verursacht hat, benötigt der behandelnde Arzt eine toxikologische Abklärung. Dafür muss eine Blutprobe zum Zentrallabor von Labor Berlin auf dem Gelände des Campus Virchow-Klinikum (CVK) der Charité geschickt werden. Ein Kurierdienst wird angefordert. Dieser benötigt eine Viertelstunde, bis er am Krankenhaus ankommt. Er übernimmt die Blutprobe und macht sich auf den Weg nach Wedding.

Das Labor ist zwar nur – auf dem kürzesten Weg – 14 Kilometer entfernt, doch in der Stadt staut sich der Feierabendverkehr. So dauert es über eine Stunde, bis der Kurierdienst die Probe im Labor abliefert. Die Blutabnahme ist da bereits eineinhalb Stunden her. Allein das CBF schickt täglich drei bis vier solche besonders eiligen Proben für eine Spezialdiagnostik ans Zentrallabor von Labor Berlin. Dann zählt jede Minute. In der Medizin kann Zeit Leben bedeuten. Eine schnelle und zielgerichtete Labordiagnostik kann den Behandlungserfolg bei einer Patientin oder einem Patienten wesentlich verbessern. 

„Die gesamte Labordiagnostik ist bereits sehr effizient“, sagt Klaus Tenning, Leiter des interdisziplinären Bereichs Studien, Kooperationen und Innovationsmanagement. „Viele Analysemethoden sind so weit entwickelt, dass sie zeitlich kaum noch zu optimieren sind. Die Zeit bis zum Ergebnis hängt hauptsächlich von der Geschwindigkeit ab, in der die Probe das Labor erreicht.“

Doch die Straßen sind oft genug verstopft. Labor Berlin setzt deshalb auf den Luftweg und den Transport mittels autonom fliegender Drohnen. Labor Berlin will seine innovativen Lösungen flächendeckend zur Verfügung stellen. Und so startete im November 2020 die Testphase mit den futuristischen Fluggeräten.

Mit 70 km/h Berlins volle Straßen überfliegen

Ziel ist es, dass sie demnächst den Regelbetrieb aufnehmen. Dann sollen zwischen einzelnen Klinikstandorten der Charité sowie von Vivantes und Labor Berlin Drohnen zum Einsatz kommen, wenn besonders zeitkritische Proben auf den Weg gebracht werden müssen. Nur wenige Minuten dauert es, bis die Drohne abflugbereit und eine Probe in ihr verstaut ist.

Mit 70 Stundenkilometern saust das Fluggerät durch die Berliner Luft und landet 15 Minuten später beim Labor. „Mit dem Transport von Notfallproben mit Drohnen sparen wir also fast 70 Prozent der Transportzeit ein“, rechnet Tenning vor. „Diese Zeit kommt schlussendlich den Patienten zugute, da eine Behandlung möglicherweise schneller gestartet werden kann.“

„Sobald die zuständigen Behörden uns die Betriebserlaubnis erteilen, fliegen wir los.“

Das Labor arbeitet mit den Drohnen des Technologiepartners Matternet, „des weltweit einzigen Unternehmens, das bereits über eine Zulassung für den Transport von Blut- und anderen Laborproben verfügt“, erläutert Tenning. „Wir wollten keine Experimente machen, sondern einen verlässlichen Partner für einen Routinebetrieb haben.“

Die Drohnen von Matternet können bereits 10.000 medizinische Lieferungen mit insgesamt 40.000 transportierten Proben in der Schweiz und den Vereinigten Staaten nachweisen. Sie können bis zu zwei Kilogramm tragen, die Transportbox ist stoß- und regensicher (nach UN3373-Standard) und mit Eisenstiften fest und entnahmesicher in der Tragevorrichtung der Drohne verankert. Für die Durchführung der Transporte via Drohne gibt es zuständige Mitarbeitende vor Ort. In der Matternet Mission Control überwacht ein Flight Director alle Flüge.

In der Testphase seit November 2020 hat Labor Berlin ausschließlich gute Erfahrungen mit den Luftfahrzeugen gemacht. Das Interesse und die Akzeptanz bei den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sind groß, in Notfallsituationen Laborproben auf eine Reise durch die Luft zu schicken. Die Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz und die Gemeinsame Obere Luftfahrtbehörde Berlin-Brandenburg (LuBB) zeigten sich sehr aufgeschlossen, berichtet Tenning.

„Aufgrund der erprobten Technik und insbesondere der ausgeklügelten und langjährig getesteten Steuerung und der Sicherheitsvorkehrungen können wir uns aktuell auf die behördlichen Genehmigungen fokussieren.“

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Richtig und schnell handeln

Die behördlichen Genehmigungen stehen bislang noch aus.

Erst Ende Dezember 2020 hat die Europäische Kommission eine Richtlinie für Drohnenflüge „beyond visual line of sight“, also außerhalb der Sicht der Pilotin oder des Piloten, verabschiedet. Diese Richtlinie muss nun in deutsches Recht überführt werden. „Sobald dies geschehen ist und die zuständigen Behörden uns die Betriebserlaubnis erteilen, fliegen wir los“, verspricht Tenning.

Die Zeit bis dahin will Labor Berlin nutzen, um die Berlinerinnen und Berliner umfassend über die Drohnenflüge zu informieren. „Sie sollen wissen, dass es uns nicht darum geht, eine Pizza auszuliefern“, unterstreicht Tenning, „sondern darum, in Notfallsituationen richtig und schnell zu handeln. Zum Wohle der Patienten.“

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Etwa 600 Mal im Monat fordern Kliniken eine Notfall-Spezialdiagnostik bei Labor Berlin an. Dann kann das Überleben einer Patientin oder eines Patienten von einer präzisen und schnellen Labordiagnostik abhängen. Um die Zeit zwischen der Probenentnahme und der Bearbeitung im Labor zu verkürzen, will das ALM-Mitgliedslabor künftig den Transport der Proben mithilfe innovativer Flugdrohnen beschleunigen.