Schnell, sicher und effizient – der OP der Zukunft

Auf der CeBIT 2013 vom 5. bis 9. März zeigt Fraunhofer Technologien, die Ärzten und Klinikteam helfen, die Abläufe von der Notfallversorgung über die Operation bis hin zur Abrechnung leichter zu organisieren (Halle 9, Stand E08).

Als Patient muss man in der Regel darauf vertrauen, dass Rettungssanitäter, Notärzte und Klinikpersonal alles richtig machen. Beispielsweise gilt es bei einem akuten Herzinfarkt – immer noch eine der häufigsten Todesursachen in Deutschland – die Durchblutung des Herzmuskels möglichst schnell wieder herzustellen. Dazu dehnen die Ärzte das verstopfte Herzkranzgefäß mit Hilfe eines Ballonkatheters auf und stabilisieren es gegebenenfalls mit einer Gefäßstütze. Um keine Zeit zu verlieren, müssen Rettungsdienst, Kliniken und Herzkatheter-Spezialisten reibungslos zusammenarbeiten. Dieses Ziel verfolgen der Rettungsdienst Köln sowie alle Kliniken der Stadt. Sie haben sich unter Leitung von Prof. Hans W. Höpp (Herzzentrum Uniklinik Köln) zur Initiative »Kölner Infarkt Modell« zusammengeschlossen.

Eine Verbesserung, die bereits aus der Initiative heraus entstanden ist: Das EKG des Patienten wird schon unterwegs aus dem Rettungswagen automatisch an die nächstliegende Klinik übermittelt. Im dortigen Interventionszentrum kann der diensthabende Herzspezialist am besten beurteilen, ob es sich um einen Herzinfarkt handelt und ob die Klinik aufnahmefähig ist. Gleichzeitig erlaubt die frühzeitige Diagnose, auch das Herzkatheterteam, das operieren soll, unmittelbar zu alarmieren – so dass es bereit steht, wenn der Patient eintrifft. Dank der Software, die das Fraunhofer-Institut für Software- und Systemtechnik ISST in Dortmund seit 2011 unter dem Namen »ECG Navigation Systems (ENAS)« für das Projekt entwickelt, funktioniert diese Reaktionskette reibungslos.

»Das System arbeitet mit vorhandenen Hardwarekomponenten. Kern der Innovation ist die informationslogistische Infarktzentrale, die von uns vollständig neu entwickelt wurde«, erklärt Projektleiter Sven Meister vom Fraunhofer ISST. »Sie überträgt die Daten und sorgt dafür, dass sie intelligent verarbeitet und verteilt werden.« So ist beispielsweise wichtig, dass der Rettungswagen mit der nächstgelegenen Klinik Kontakt aufnimmt, damit die Transportwege so kurz wie möglich bleiben. Außerdem wählt das System anhand der Dienstpläne den richtigen Arzt als Ansprechpartner im Interventionszentrum aus und leitet die Informationen an ihn weiter. Dieser Arzt prüft, ob ein Platz in der Klinik frei ist, ob die Kapazitäten der Intensivstation nicht ausgelastet sind und leitet diese Information an den Notarzt im Wagen weiter. Auch das EKG wird einfach und schnell übermittelt, damit der Notarzt sich voll und ganz auf die Versorgung des Patienten konzentrieren kann.

Technisch realisieren die Forscher das mit Hilfe einer zentralen Vermittlungsstelle als Knotenpunkt, an die per Fax die EKG-Daten gesendet werden. Dort werden sie dann so aufbereitet, dass der Arzt im Interventionszentrum – der mittlerweile per SMS auf seinem Smartphone benachrichtigt wurde – die Kurven und Daten auf dem Faxgerät der Station schnell erfassen und beurteilen kann. Seine Rückantwort geht erneut an die Vermittlungsstelle, die alles weitere veranlasst. »Momentan sind wir in der Evaluierungsphase«, sagt Sven Meister, »danach soll das Pilotprojekt auf mehrere Kliniken ausgeweitet werden. Wenn es sich in Köln bewährt, könnte es auch in anderen Städten und Regionen zum Einsatz kommen.«

Verwechslung ausgeschlossen

Ist ein Patient sicher in der Klinik angekommen, lauern erneut Fehlerquellen: Um zu verhindern, dass er mit einer anderen Person verwechselt, falsch behandelt oder an der falschen Stelle operiert wird, hat Roland Riepel vom ISST ein elektronisches Überwachungssystem für den Operationssaal konzipiert. Es basiert auf dem Kinect-Sensor der Microsoft Spielekonsole X-Box. Dieser dient dort dazu, die Bewegungen eines Spielers zu erfassen. Hier macht man sich diese Fähigkeiten im OP-Saal zunutze. »Der Sensor verfügt über eine Tiefen- sowie eine Farbbildkamera, die ein Skelettmodell der erfassten Personen erstellen können. Außerdem liefert der Sensor Daten, um Sprache und Gesichter zu erkennen«, sagt Riepel. »Wir nutzen den Sensor derzeit, um die Eingriffsstelle während der OP-Vorbereitung verifizieren zu lassen.« Dazu zeigt der Patient einfach auf die entsprechende Körperstelle und bestätigt seine Auswahl über einen Sprachbefehl. Diese wird mit der hinterlegten OP-Planung verglichen.

In einem nächsten Entwicklungsschritt soll der Kinect-Sensor genutzt werden, um den Patienten anhand seiner Stimme und seines Gesichts zu identifizieren. Ist dies mithilfe der neuen Technologie zweifelsfrei geschehen, können die Ärzte aus seiner Akte nähere Informationen zum bevorstehenden Eingriff abrufen: Beispielsweise den geplanten OP-Termin, das Vorliegen der Einverständniserklärung, Eingriffsort und -art sowie Gesundheitsparameter. Diese Daten gleichen sie mit denen des OP-Planungssystems ab.

In einem letzten Innehalten vor dem Eingriff, »Team Time Out« genannt, wird anhand einer Mini-Checkliste die Identität des Patienten abgefragt, ebenso die Diagnose, – unter Berücksichtigung der richtigen Seite des geplanten Eingriffs –benötigte radiologische Untersuchungen und Implantate. Die einzelnen Fragen beantwortet das OP-Team über den Kinect-Sensor berührungslos. Erst dann beginnt die OP.

Abrechnung ohne Komplikationen

Mit Elektronik lässt sich nicht nur die Behandlungsqualität verbessern, sondern die Elektronik kann auch die Abrechnung in der Klinik erleichtern. So lassen sich etwa mit RFID-Technologie OP-Säle effizienter nutzen und Ressourcen optimal einsetzen, denn es werden verschiedene Zeiten erfasst, die für die Abrechnung des Patienten oder für die medizinische Dokumentation eine wichtige Rolle spielen. Über entsprechende Transponder am Körper kann das im Operationssaal anwesende Personal erfasst werden. Zudem können weitere Parameter wie die Beatmungszeit, der Initiierungszeitpunkt der Narkotika, die Herz-Lungen-Maschinenzeit, die Personalzeiten oder die Schnittnahtzeit registriert und der Controlling-Abteilung für die Abrechnung zur Verfügung gestellt werden. »Gerade im OP verbessert eine genaue Zeiterfassung die Datengrundlage für das interne Controlling. Darüber hinaus bieten diese Kennzahlen eine fundierte Basis für die Kalkulation der diagnosebezogenen Fallgruppen (kurz: DRG) im Entgeltsystem des deutschen Gesundheitswesens«, sagt Sahra Amirie vom ISST. »Die Technologie wird zunächst im HE-Labor getestet und soll im Universitätsklinikum Bergmannsheil in Bochum zum Einsatz kommen.«

Praktisch umgesetzt werden all die Innovationen im Hospital Engineering Labor, das im Fraunhofer-InHaus-Zentrum in Duisburg entsteht. Das Labor imitiert ein zukünftiges Krankenhaus-Setting, das mit unterschiedlichen technischen Verbesserungen und Innovationen ausgestattet ist. Hier wird getestet, wie diese Innovationen den Krankenhausbetrieb optimieren können.