UP-Absolventen entwickeln Heimdialyse-Prototyp für 6.000 Pesos und erreichen die globale Dyson-Endrunde

Eine kleine Maschine soll eine anspruchsvolle tägliche Behandlung erleichtern

Andrew Jacob Buensalido und Allyson Cabrestante, Absolventen der University of the Philippines Diliman, haben eine Heimdialysehilfe entwickelt. Für den ersten Prototyp wurden Rohmaterialien im Wert von etwa 6.000 Pesos verwendet. Ihre Erfindung BiDaKidney kombiniert eine gesteuerte Pumpe, Gewichtssensoren und eine Klemme, damit Patienten die wiederholten Flüssigkeitswechsel bei der Peritonealdialyse bewältigen können.

Das Projekt gewann den philippinischen Landespreis beim James Dyson Award 2026 und schaffte es in die internationale Runde der 20 besten Beiträge. Die globalen Gewinner sollen am 4. November bekannt gegeben werden. Für die weitere Entwicklung und Vermarktung steht ein Preisgeld von etwa 2,39 Millionen Pesos zur Verfügung.

Für Patienten steht ein praktisches Ziel im Mittelpunkt: Der Aufwand für die Behandlung zu Hause soll sinken. Das Gerät bewegt Dialyseflüssigkeit, misst die übertragenen Mengen und erfasst die Zeit. So übernimmt es Aufgaben, die sonst wiederholte Aufmerksamkeit von Patienten oder Pflegepersonen erfordern.

Cabrestante, Absolvent des Maschinenbaus und einer der Erfinder, beschrieb das Ziel des Teams:

Unser oberstes Ziel ist, dass Patienten BidaKidney mit nach Hause oder sogar zur Arbeit nehmen können. So können sie das Potenzial der Peritonealdialyse als wirklich flexible Behandlungsmöglichkeit zu Hause nutzen.

BiDaKidney ist noch ein Prototyp. Verkaufspreis, behördliche Zulassung, Ergebnisse klinischer Tests und Verfügbarkeitstermin wurden noch nicht bekannt gegeben. Die Entwickler prüfen Produktionsmöglichkeiten. Medizinische Anforderungen und Kosten für die Einhaltung der Vorschriften dürften den Preis beeinflussen.

So funktioniert die Dialyse zu Hause

Dialyse hilft, Abfallstoffe und überschüssige Flüssigkeit aus dem Körper zu entfernen, wenn die Nieren diese Aufgabe nicht mehr ausreichend erfüllen können. Bei der Hämodialyse, die von den meisten Dialysepatienten auf den Philippinen genutzt wird, wird das Blut außerhalb des Körpers durch einen speziellen Filter geleitet. Dafür sind in der Regel wiederholte Besuche in einem Behandlungszentrum nötig.

Bei der Peritonealdialyse dient die Bauchfellmembran als Filterfläche. Eine spezielle Flüssigkeit namens Dialysat gelangt durch einen Schlauch in den Bauchraum. Abfallstoffe und überschüssige Flüssigkeit gehen in diese Lösung über, die später abgelassen und durch frische Flüssigkeit ersetzt wird.

Buensalido zufolge erfuhr das Team, dass Patienten die Flüssigkeitsschläuche von Hand bedienen, Beutel wiegen und Behandlungszyklen von drei bis vier Stunden überwachen müssen, die mehrmals täglich wiederholt werden. Während eines Teils des Zyklus bleibt Flüssigkeit im Bauchraum. Für den Flüssigkeitswechsel und die Messungen ist direkte Aufmerksamkeit erforderlich.

Eine Behandlung zu Hause kann Fahrten zum Dialysezentrum verringern, bringt aber medizinische Routinen in den Haushalt. Patienten und Pflegepersonen müssen Verbrauchsmaterialien verwalten, Anschlüsse sauber halten und den verordneten Behandlungsplan einhalten. Eine kleinere Maschine könnte bei einigen dieser Aufgaben helfen, während die Behandlung weiterhin medizinisch überwacht wird.

Aus einem Gespräch in der Familie wurde ein Ingenieurprojekt

Buensalidos Schwester, die Kindernephrologin Dr. Socorro Marie, machte ihn auf das Problem aufmerksam, indem sie die Schwierigkeiten von Patienten bei der Peritonealdialyse zu Hause schilderte. Ein Nephrologe ist ein Arzt, der auf Nierenerkrankungen spezialisiert ist; ein Kindernephrologe behandelt Kinder.

Buensalido und Cabrestante begannen im vierten Studienjahr an der UP Diliman im Rahmen eines Abschlussprojekts mit der Entwicklung ihrer Lösung. Innerhalb von zwei Semestern machten sie aus Zeichnungen und dreidimensionalen Modellen einen funktionsfähigen Prototyp.

Der Entwicklungsprozess umfasste wiederholte Tests und Anpassungen an Pumpe, Sensoren, Klemme und Steuerungssystem. Statt eine neue Methode zur Filterung von Abfallstoffen zu entwickeln, konzentrierte sich das Team auf die praktischen Schritte, die Patienten bei der Peritonealdialyse bereits ausführen.

Dieser Fokus bestimmte die Funktion des Geräts als Unterstützung. Wenn eine Behandlung im Haushalt täglich wiederholt wird, können das Wiegen der Beutel und die Beobachtung des Flüssigkeitstransfers mit Arbeit, Pflegeaufgaben und Erholung konkurrieren. Die Erfinder wollten diese wiederkehrende manuelle Arbeit verringern.

Was Pumpe, Sensoren und Klemme tun

Die gesteuerte Pumpe von BiDaKidney befördert Dialyseflüssigkeit durch handelsübliche Schläuche. Eingebaute Gewichtssensoren erfassen die übertragene Menge. Damit kann das System den Flüssigkeitsfluss überwachen, statt jede Messung dem Patienten zu überlassen.

Eine Klemme, die zwei Schläuche steuert, leitet den Fluss und soll helfen, Lecks und Rückfluss zu verhindern, also eine Bewegung der Flüssigkeit in die falsche Richtung. Das Gerät erfasst außerdem die Zeit. Zusammengenommen automatisieren diese Komponenten ausgewählte Schritte und verwenden dabei gängige Hilfsmittel für die Peritonealdialyse.

Cabrestante erläuterte die Aufgabenteilung zwischen Patient und Maschine:

BiDaKidney ist wie eine Unterstützung für den Patienten. Statt selbst wiegen zu müssen, kann BiDaKidney das übernehmen. Das Gerät kümmert sich um das Wiegen und den Flüssigkeitstransfer und behält außerdem die Zeit im Blick.

Das Design wird als teilweise automatisiert beschrieben, weil das Gerät vor allem Flüssigkeiten handhabt und den Ablauf überwacht. Patienten benötigen weiterhin die verordnete Dialyselösung, geeignetes Zubehör und die Anleitung ihres Behandlungsteams. Für Familien besteht der angestrebte Nutzen in weniger manuellen Aufgaben während der Behandlung, nicht in einer anderen Form der Nierenversorgung.

Warum die Angabe von 6.000 Pesos wichtig ist

Buensalido bezifferte die Rohmaterialkosten des ersten Prototyps auf etwa 6.000 Pesos. Cabrestante zufolge ergab die Marktrecherche des Teams, dass einige bereits erhältliche Geräte für die Peritonealdialyse 500.000 bis 600.000 Pesos kosten. Die Miete liege bei 100.000 bis 150.000 Pesos pro Monat.

Diese Angaben beziehen sich auf unterschiedliche Entwicklungsstufen eines Produkts. Die 6.000 Pesos decken die Materialien für den Prototyp ab; bei einem fertigen Medizinprodukt kommen Kosten für Herstellung, Zulassung und die Einhaltung der Vorschriften hinzu. Käufer müssten den endgültigen Produktpreis kennen, um beurteilen zu können, wie viel Geld das Gerät ihnen sparen könnte.

Buensalido zufolge könnte sich der Preis im Verlauf der Entwicklung ändern:

Der Preis könnte sich noch erhöhen oder sinken, je nachdem, welche medizinische Zulassung nötig ist, wie viel sie kostet und welche medizinischen Vorschriften und Auflagen einzuhalten sind.

Die Behandlungskosten einer Familie beschränken sich nicht auf die Geräteanschaffung. Dialyselösung und weiteres Zubehör werden regelmäßig benötigt. Ob die Maschine erschwinglich ist, hängt daher sowohl von ihrem späteren Preis als auch davon ab, wie die laufenden Behandlungskosten bezahlt werden.

Ein wachsender Bedarf, unterschiedlich bemessen

Den in der Bekanntgabe der Auszeichnung genannten Zahlen zufolge erhielten 2024 auf den Philippinen 64.845 Menschen eine Dialysebehandlung, nach 53.296 im Jahr 2023. Das entspricht einem Anstieg um 11.549 Personen innerhalb eines Jahres oder etwa 22 Prozent.

Cabrestante nannte eine höhere Zahl aus der Studie des Teams und führte sie auf das Philippine Renal Disease Registry zurück: 180.000 Dialysepatienten, von denen 96 Prozent eine Hämodialyse und 2 Prozent eine Peritonealdialyse erhielten. Für die Zahl aus dem Register wurden weder Jahr noch Definition der erfassten Bevölkerungsgruppe angegeben. Ihr Verhältnis zu den jährlichen Zahlen bleibt daher unklar.

Ein Fachartikel, Lücken und Herausforderungen, beschreibt eine verwandte Gruppe: Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz, also einer so schweren Nierenerkrankung, dass eine Ersatztherapie erforderlich ist. Dem Artikel zufolge erhielten 94 Prozent eine Hämodialyse im Behandlungszentrum, 4 Prozent eine Peritonealdialyse und 2 Prozent eine Nierentransplantation.

Die Prozentangaben des Fachartikels schließen Transplantationsempfänger ein, während Cabrestantes Zahlen Dialysepatienten betreffen. In beiden Datensätzen ist die Hämodialyse der Peritonealdialyse deutlich überlegen. Für die Entwickler von BiDaKidney liegt die Chance darin, eine vergleichsweise seltene Behandlung zu Hause leichter handhabbar zu machen.

Versicherungsschutz und Unterstützung im Haushalt beeinflussen den Zugang

Der Fachartikel beschreibt eine bestehende philippinische Regelung, die die Peritonealdialyse fördern soll. PhilHealth führte 2014 sein PD-First-Z-Benefit-Paket ein, das die Behandlung für anspruchsberechtigte Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz als erste Option vorsieht.

Dem Artikel zufolge deckt das Paket monatlich 90 bis 120 Beutel Peritonealdialyselösung ab, was drei oder vier Beuteln täglich entspricht. Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung deckte die Versorgung laut den Autoren jedoch nur drei Beutel pro Tag ab. Patienten, denen mehr verordnet wurde, mussten zusätzliche Kosten tragen oder erhielten eine unzureichende Behandlung.

Im Juni 2023 weitete PhilHealth die Kostenübernahme auch auf 156 Hämodialysesitzungen aus. Das reicht für drei Sitzungen pro Woche über ein Jahr. Der Artikel zeichnet die früheren Obergrenzen nach: 45 Sitzungen im Jahr 2013, 90 im Jahr 2015 und 144 im Jahr 2020. Dabei handelt es sich um historische Meilensteine der Gesundheitspolitik, nicht um eine Aussage zum derzeitigen Leistungsanspruch.

Patienten stehen neben Fragen der Kostenerstattung auch vor praktischen Hürden. Die Autoren nennen die Belastung der Pflegepersonen, Erschöpfung, mangelndes Vertrauen in die Selbstbehandlung und die Präferenz für eine überwachte Versorgung. Zudem beschreiben sie einen Mangel an Infrastruktur, geschultem Personal und finanzieller Unterstützung für die Peritonealdialyse.

Auch die geografische Lage spielt eine Rolle: Hämodialysezentren konzentrieren sich auf städtische Gebiete, was den Zugang für Menschen in ländlichen Gemeinden erschwert. Eine Behandlung zu Hause könnte geeigneten Patienten Reisen ersparen. Familien benötigen aber weiterhin Verbrauchsmaterialien, Schulungen und zuverlässige medizinische Unterstützung.

Der Fachartikel befasst sich auch mit der Heim-Hämodialyse, einer anderen Behandlung als der Peritonealdialyse von BiDaKidney. Für Neuseeland nennt er einen Anteil von 52 Prozent der Patienten, die 2016 eine Heim-Hämodialyse nutzten, und verweist zugleich auf Hürden bei Versicherungsschutz und Kostenerstattung auf den Philippinen.

Was die Anerkennung durch Dyson ermöglicht

BiDaKidney schaffte es gemeinsam mit Sentinel, einem von Aldrei Ong, einem Absolventen der De La Salle University, entwickelten Betonschadenssensor, in die 20 besten Beiträge weltweit. Bei der Vorauswahl 2026 erreichten zum ersten Mal zwei philippinische Beiträge diese Wettbewerbsrunde.

Eine Jury aus zwölf Dyson-Ingenieuren mit Standorten im Vereinigten Königreich, in den Vereinigten Staaten, Singapur, Malaysia und auf den Philippinen wählte die Finalisten aus. Bewertet wurden Funktionalität, Entwicklungsprozess, Originalität und kommerzielle Umsetzbarkeit. Sir James Dyson wird die globalen Gewinner auswählen.

Buensalido und Cabrestante zufolge bot die Anerkennung die Möglichkeit, die Menschen hinter dem technischen Problem stärker in den Blick zu rücken. Die Erfinder beschrieben, was sie sich davon erhofften:

Über die Auszeichnung selbst hinaus sind wir dankbar für das, was diese Anerkennung ermöglicht: die Gelegenheit, auf die schwierigen Realitäten aufmerksam zu machen, mit denen Patienten und Familien bei der Dialyse umgehen müssen, und Kontakte zu Menschen zu knüpfen, die uns helfen können, diese Belastungen zu verringern.

Diese Kontakte könnten dem Team dabei helfen, das Universitätsprojekt zur Produktion weiterzuentwickeln. Die nächste praktische Herausforderung besteht darin, eine kostengünstige Herstellung mit den medizinischen Anforderungen an das fertige Gerät zu vereinbaren.

Meilensteine vor der nächsten Entscheidung

BiDaKidneys Fortschritt fällt in eine Zeit, in der sich die Kostenübernahme für Dialyse über Jahre hinweg verändert hat und der Behandlungsbedarf steigt. Die wichtigsten Meilensteine zeigen, wie aus einem studentischen Projekt eine Antwort auf eine viel größere Herausforderung im Gesundheitswesen wurde:

• 2014: PhilHealth führt das PD-First-Z-Benefit-Paket für anspruchsberechtigte Patienten ein.
• Juni 2023: PhilHealth weitet die Kostenübernahme für Hämodialyse auf jährlich 156 Sitzungen aus.
• 2023 bis 2024: Die in der Bekanntgabe der Auszeichnung genannten Zahlen für Dialysepatienten steigen von 53.296 auf 64.845.
• Im Verlauf von zwei Universitätssemestern: Buensalido und Cabrestante entwickeln und verbessern einen funktionsfähigen BiDaKidney-Prototyp.
• 2026: BiDaKidney gewinnt den philippinischen Landespreis von Dyson und erreicht die 20 besten Beiträge weltweit.
• 4. November 2026: Die globalen Gewinner des Wettbewerbs sollen bekannt gegeben werden.

Die Entscheidung im November könnte Geld für die weitere Entwicklung einbringen. Für Patienten werden jedoch die medizinische Zulassung, ein endgültiger Preis und ein verlässlicher Zugang zum Gerät und den benötigten Verbrauchsmaterialien entscheidender sein.

Die wichtigsten Punkte

• Absolventen der UP Diliman entwickelten BiDaKidney, um bei Flüssigkeitstransfers, dem Wiegen und der Zeiterfassung während der Peritonealdialyse zu helfen.
• Für den ersten Prototyp wurden Rohmaterialien im Wert von etwa 6.000 Pesos verwendet; der spätere Verkaufspreis steht noch nicht fest.
• Eine Pumpe, Gewichtssensoren und eine Klemme automatisieren ausgewählte Aufgaben mit handelsüblichen Dialysehilfsmitteln.
• Das Projekt gewann den philippinischen Dyson-Landespreis und erreichte die 20 besten Beiträge des Wettbewerbs 2026.
• Die globalen Gewinner sollen am 4. November bekannt gegeben werden.
• Versicherungsschutz, Verbrauchsmaterialien, Schulungen und medizinische Unterstützung bleiben entscheidend für den Zugang zur Dialyse zu Hause.