Adaptive Digitalisierung der Pflege

Die Verbesserung der Patientenbetreuung und des pflegerischen Umfelds durch u.a. kontinuierliche kontaktlose Vitalparametererfassung, digitale Pflegeassistenz und selektiv eingesetzte Robotik.

Das Verbundprojekt ReduSys

Das Verbundprojekt ReduSys hat sich zum Ziel gesetzt, die Betreuung von Patienten und das pflegerische Arbeitsumfeld u.a. durch kontaktlose Vitalparametererfassung, digitale Pflegeassistenz und selektiv eingesetzte Robotik als multimodalen Ansatz entscheidend zu verbessern.

Es sollen unnötige Patient-Pflegepersonal-Kontakte (z.B. doppelte Laufwege, einfache Tätigkeiten) vermieden und gute Kontakte (z.B. anspruchsvolle Pflegetätigkeiten, wichtige persönliche Interaktionen) gefördert werden.

News

22.08.2023

🚀 Fortschritte Entwicklung Intelligente Sensorik und Aktorik im Forschungsprojekt ReduSys

Wir freuen uns, weitere Fortschritte teilen zu können: die prototypische Entwicklung eines innovativen Drucksensorsystems zur frühzeitigen Erkennung und Prävention von Dekubitus als Anwendungsbeispiel. Angestrebt wird perspektivisch ein Digitaler Zwilling von Menschen, Patientenzimmern, Pflegeprozessen und Gebäude und die Integration/Erweiterung von digitalen Gebäudefunktionen und Gebäudemodellen.

Dekubitus ist eine Krankheit, die zur Entstehung von Druckgeschwüren bis hin zu absterbendem Gewebe führen kann und infolge von zu hohem oder langem konstanten Druck auf eine Hautpartie entsteht. Das unauffällige, kontinuierliche und kontaktlose Sensorsystem soll dabei Echtzeitinformationen über die Druckverteilung von Patienten*innen in Liegepositionen im Patientenbett übermitteln. Detektiert das System einen Umlagerungsbedarf, wird eine Meldung an die Pflegekräfte gesendet.

Zur Realisierung wird eine Systemmatrix bestehend aus beliebig vielen Einheiten an Drucksensoren (16 Sensoren pro Einheit) auf der Matratze des Patientenbetts angebracht. Die Sensoren können dabei den Druck, den Patient*innen beim Liegen auf dem Patientenbett auf die Sensoren ausüben, aufnehmen. Durch die Vielzahl und Lage der Sensoren kann daraus eine GUI-Heatmap visualisiert werden, die das aktuelle Druckmuster beim Liegen veranschaulicht. Verharrt eine Person zu lange in derselben Position oder überschreiten die Druckwerte die festgelegten Grenzwerte, so wird ein Signal an die Pflegekräfte gesendet, um somit eine bedarfsgerechte Umlagerung zu erzielen.

Neben den medizinisch-pflegerischen Vorteilen wird durch die bewusst nachhaltig konzipierte Systemarchitektur (z.B. durch Modularität, Optimierung hinsichtlich Langlebigkeit und Robustheit etc.) eine Wiederverwertbarkeit des Sensorsystems für weitere Patientenbetten, wie auch unterschiedliche Aufbauten sichergestellt und damit „e-Waste“ reduziert.

 

18.07.2023

Im Rahmen des Projekts ReduSys wurde dem Projektpartner OTH Regensburg unter anderem die Aufgabe der Prozesssimulation zugeteilt. Im Anwendungsfall bedeutet dies im ersten Schritt konkret sowohl das Tracking der Laufwege des Pflegepersonals auf der Station als auch die Ergonomie hinter den Bewegungen der Pflegenden innerhalb eines Patientenzimmers. Somit können potenzielle Schwachstellen bezüglich der Laufwege bzw. Ergonomie identifiziert und im Laufe des Projekts zum Teil behoben werden. Derartige Bewegungsabläufe können mithilfe von MoCap Systemen aufgezeichnet werden.

Um ein geeignetes MoCap System für die Aufnahme der Bewegungen des Pflegepersonals auszuwählen, wurde ein Vorversuch mit einem IMU (Inertial Measurement Unit) basierendem MoCap-System durchgeführt. Dabei wurden in Abstimmung mit Pflegepersonal des Forschungspartners Schön Klinik Bad Aibling Harthausen gezielt beispielhafte Tätigkeiten im täglichen Pflegeablauf ausgewählt, die innerhalb des Laboraufbaus inklusive unserer neuen Errungenschaft – einem eigenen Patientenbett – im OTH Regensburg Building Lab imitiert und mit MoCap aufgenommen werden konnten.

Hierbei gilt ein großer Dank dem Team des Biomechaniklabor der OTH Regensburg unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Sebastian Dendorfer, die uns das Motion Capture System bereitgestellt sowie softwareseitig unterstützt haben.

Im nächsten Schritt werden die aufgenommenen Bewegungsdaten innerhalb einer Prozesssimulation auf Machbarkeit getestet – dazu jedoch bald mehr…

19.06.2023

ReduSys Workshop zu Anwendungsszenarien und Systemdesign: Systematische Ableitung des detaillierten Systemdesigns von ReduSys aus Anwendungsszenarien und realen Patientenverläufen

Als Teil der technischen Entwicklungsphase haben die ReduSys-Projektpartner in einem intensiven Workshop gemeinsam an der Feinintegration der ReduSys-Systemkomponenten in die ReduSys-Anwendungsfälle gefeilt.
 
Im Rahmen des Projektes ReduSys sind seit Projektbeginn unterschiedliche Szenarien entstanden, die sich für eine Erprobung der Technologien im Anwendungsfalles des Projektes (Rehabilitationsprozess in der Schön Klinik Bad Aibling) eignen. Die Szenarien wurden auf Basis der praktischen klinischen Erfahrungen und einer Literaturrecherche der wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen der Schön Klinik erstellt. In den Folgemonaten wurden die Szenarien in Zusammenarbeit mit den weiteren Projektpartnern sowie Pflegefachpersonal erweitert und modifiziert.

Daraus sind insgesamt zwei komplexe Anwendungsszenarien entstanden, in welchen die ReduSys-Kerntechnologien mit unterschiedlichen Schwerpunkten und zu unterschiedlichen Zeiten des Rehabilitationsprozesses zum Einsatz kommen: innovative Sensorik und Digitaler Zwilling (OTH), Robotik (Devanthro), klinisches Informationssystem (Cliniserve) und Gamification und Augmented/Virtual Reality (TUM).

Anwendungsszenario 1: Von der Intensivstation in die Frührehabilitation

Anwendungsszenario 2: Von der Stroke Unit in die weiterführende Rehabilitation

Dabei wird sich jeweils an zwei Patientenverläufen orientiert, die einen realen Rehabilitationszyklus in der Schön Klinik abbilden. Parallel dazu werden vom Projektpartner Katholische Universität Eichstätt Ingolstadt projektindividuelle Studien-Designs entwickelt welche Systemdesign und Anwendungsfall gerecht werden und eine aussagekräftige Testung/Validierung der ReduSys-Entwicklungen im realen klinischen Umfeld ermöglichen.

ReduSys dankt dem gesamten Projektteam für das großartige Engagement!

05.04.2023

ReduSys: Adaptive Digitalisierung der Pflege | Start in die Entwicklungsphase mit dem 2. Konsortialtreffen

ReduSys startet in die Entwicklungsphase! Nach einer intensiven Phase der kollaborativen Definition von Nutzungsszenarien startet das Projekt nun in die erste Entwicklungsphase. Das Konsortialtreffen bei Cliniserve in München diente den Projektpartnern zum gemeinsamen Überprüfen der ersten Lösungsansätze sowie einem Diskurs unter den Partnern und mit dem Fördergeber bzw. Projektträger.

In ReduSys entwickeln sechs hochkarätige Partner aus Industrie und Forschung anwendungsorientierte Lösungen zur Verbesserung der Patientenbetreuung und des pflegerischen Umfelds durch u.a. kontaktlose Vitalparametererfassung, digitale Pflegeassistenz und selektiv eingesetzte Robotik.

10.10.2022

Der offizielle ReduSys Projekt-Kickoff fand unter der Teilnahme des VDI/VDE-IT und dem BMBF-Begleitforschungsprojekt CoCre-HIT an der TU München (Forschungszentrum Garching) statt. Über den Tag hinweg konnten sich die Projektpartner gegenseitig besser kennenlernen und erste inhaltliche Fragstellungen im Co-Creatio Workshop weiter vertiefen. Ein toller Tag mit vielen neuen Eindrücken und wir freuen uns bereits auf die kommenden Monate und sind hochmotiviert!

02.08.2022
Der Besuch bei der Schön Klinik in Bad Aibling (Anwendungspartner) war für alle Beteiligten ein voller Erfolg und diente vor allem dem praxisnahen Austausch mit dem Klinikpersonal. Der Besuch konnte in Hinsicht der zu entwickelnden Use-Cases erheblich weiterhelfen und ergab neue Herausforderungen, aber auch Potenziale.

19.07.2022
Dieses Treffen diente dazu den Technologienpartnern ein besseres Verständnis über den Klinikalltag in der Schön Klinik Bad Aibling zu geben und zugleich einen Co-Creation Workshop zu möglichen Use-Cases einzuleiten.

20.05.2022
In diesem Treffen ging es darum den Anwendungspartnern ein grundlegendes Technologieverständnis (Robotik, Sensorik und IoT) zu vermitteln, sodass über den Einsatz gewisser Technologien noch fundierter diskutiert werden kann. Im Zuge dessen haben die Technologiepartner in einem konsekutiven Co-Creation Workshop technologische und systemspezifische Schnittstellen weiter erörtert.

31.03.2022
Trotz verzögertem Projektstart war das Konsortium weiter hoch motiviert bereits vorab proaktiv an Themenbereichen des ReduSys-Verbundprojekts zu arbeiten und mittels eines erneuten Co-Creation Workshops die internen Projektschnittstellen weiter zu konkretisieren. Darüber hinaus wurden in Vorbereitung zum offiziellen Projektstart zu erwartende Herausforderungen, Potenziale und Projektrollen für das Verbundprojekt besprochen.

24.01.2022

In dem ersten Auftakttreffen (im Jahr 2022) des ReduSys-Verbundprojekts widmeten sich die Partner in einem Co-Creation Workshop u.a. der Frage: Was ist die Zukunft der Pflege? Darüber hinaus diente das Treffen dem interdisziplinären, als auch informellen Austausch bzgl. anstehender Aufgabenbereiche im Konsortium.

Kontaktreduzierte Pflege im klinischen Umfeld durch multimodale Systeme und Robotik

Akronym ReduSys: Kontaktreduzierte Pflege im klinischen Umfeld durch multimodale Systeme und Robotik

Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Forschungsprojekt zum Thema: „Hybride Interaktionssysteme zur Aufrechterhaltung der Gesundheit auch in Ausnahmesituationen“.

Die Fördermaßnahme ist in zwei Module gegliedert. ReduSys gehört dem ersten Modul an: Verbundprojekte zur Entwicklung hybrider Interaktionssysteme.

Das BMBF-Forschungsprojekt „ReduSys“ forciert ein hybrides Interaktionssystem mit realweltlichen/physischen (Roboy und Medical Smart Bed) und virtuellen/digitalen (Cliniserve) Schnittstellen mit innovativen, als auch multimodalen Interaktionstechnologien.

Problem
    • Die Komplexität der Patientenversorgung nimmt zu
    • Das Patient-Pflegekräfte-Verhältnis in Deutschland ist (zu) hoch (Ø 1:13)
    • Hohe Belastungen für das Pflegepersonal, insbesondere in Ausnahmesituationen (z.B. Covid-19 Pandemie)
Ziel
  • ReduSys die Betreuung von Patienten und das pflegerische Arbeitsumfeld als multimodalen Ansatz verbessern
  • Unnötige Patient-Pflegepersonal-Kontakte (z.B. doppelte Laufwege, einfache Tätigkeiten) sollen vermieden und gute Kontakte (z.B. anspruchsvolle Pflegetätigkeiten, wichtige persönliche Interaktionen) gefördert werden
  • Flexibler Übergang von “normaler Pflege” zu „kontaktreduzierter Pflege“ in Ausnahmesituationen (z.B. bei Epidemieausbruch), um Patient-Pflegekräfte-Kontakte dynamisch hoch- und herunterzufahren
  • ReduSys möchte Technologien identifizieren und auf den Weg bringen, welche die Pflege im Normalbetrieb entlastet und eine sichere Pflege in Ausnahmesituationen garantiert
  • Realisiert wird das u.a. durch eine kontaktlose-kontinuierliche Vitalparametererfassung, der digitalen Pflegeassistenz, den Einsatz des humanoiden Pflegeroboters Roboy, einer klinisch-nutzerzentrierten Prototypenevaluierung und einer Analyse der ethisch, rechtlich und sozialen Implikationen
ReduSys möchte Technologien identifizieren und auf den Weg bringen, welche die Pflege im Normalbetrieb entlastet und eine sichere Pflege in Ausnahmesituationen garantiert.

Realisiert wird das u.a. durch eine kontaktlose-kontinuierliche Vitalparametererfassung, der digitalen Pflegeassistenz, den Einsatz des humanoiden Pflegeroboters Roboy, einer klinisch-nutzerzentrierten Prototypenevaluierung und einer Analyse der ethisch, rechtlich und sozialen Implikationen. Die Anwendungsschwerpunkte des ReduSys-Verbundprojektes sind:

  • Kontaktlose-kontinuierliche Erfassung von Vitalparametern durch das Medical Smart Bed und die Trinkmengenaufzeichnung “PROST”
  • Digitale Übertragung von Gesundheitsdaten und Interaktion in multimodalen Systemen über Smart Devices durch den digitalen Pflegeassistenten “FLOW”
  • Kontaktreduzierte pflegerische Versorgung und soziale Interaktion durch den unterstützenden Einsatz von humanoider Robotik in Form von “Roboy“
  • Nutzer-zentrierte Integration aller Systeme auf Grundlage von ELSI, sodass ein nutzerfreundliches Verbundsystem mit hoher Akzeptanz entsteht

Projektziele

R

Flexibler Übergang von „normaler“ zu „kontaktreduzierter“ Pflege

R

Förderung guter Patientenkontakte

R

Vermeidung unnötiger Patientenkontakte

R

Messbare Pflegeentlastung

R

Sicherung der Versorgungsqualität im Normal- und Ausnahmebetrieb

Lösungsansätze

R

Kontaktlose Vitalparametererfassung

R

Digitale Pflegeassistenz

R

Unterstützende Robotik

R

Nutzerorientierte Entwicklung durch Einbezug von ELSI

R

Implementierung als Verbundsystem

Innovationseffekte

R

Frühzeitige Identifizierung von Zustandsveränderungen des Patienten

R

Förderung von Patientensicherheit

R

Vermeidung doppelter Laufwege

R

Mehr Zeit für anspruchsvolle Pflegetätigkeiten

R

Transparenter Informationsfluss für Pflegepersonal zur Unterstützung bei klinischer Entscheidungsfindung

R

Übernahme einfacher Pflegetätigkeiten durch Robotik

R

Vermindertes Infektionsrisiko für Pflegepersonal und Patienten

R

Schaffung einer sozialen Interaktionsplattform

Das Team

Das interdisziplinäre ReduSys-Konsortium besteht aus sechs Partnern mit umfassender Expertise sowohl in der Forschung und Entwicklung einerseits als auch in der Produktplatzierung und dem Betrieb von IoT/Robotersystemen andererseits.

Prof. Dr. Gudrun Klinker

Prof. Dr. Gudrun Klinker

Technische Universität München, Forschungsgruppe Augmented Reality (TUM-FAR), Koordination und F&E Partner

Christian Eichhorn

Christian Eichhorn

Technische Universität München, Forschungsgruppe Augmented Reality (TUM-FAR), Koordination und F&E Partner

Dr. David Plecher

Dr. David Plecher

Technische Universität München, Forschungsgruppe Augmented Reality (TUM-FAR), Koordination und F&E Partner

Prof. Dr. Thomas Linner

Prof. Dr. Thomas Linner

Ostbayerische Technische Hochschule (OTH), Funktion: Co-Koordination und F&E Partner

Marc Schmailzl

Marc Schmailzl

Ostbayerische Technische Hochschule (OTH), Funktion: Co-Koordination und F&E Partner

Anne-Sophie Saffert

Anne-Sophie Saffert

Ostbayerische Technische Hochschule (OTH), Funktion: Co-Koordination und F&E Partner

Merve Karamara

Merve Karamara

Ostbayerische Technische Hochschule (OTH), Funktion: Co-Koordination und F&E Partner

Hatem Elsayed

Hatem Elsayed

Ostbayerische Technische Hochschule (OTH), Funktion: Co-Koordination und F&E Partner

Alain Youmwouo

Alain Youmwouo

Ostbayerische Technische Hochschule (OTH), Funktion: Co-Koordination und F&E Partner

Prof. Dr. Inge Eberl

Prof. Dr. Inge Eberl

Katholische Universität (KU), Funktion: F&E Partner

Carolin Mirbeth

Carolin Mirbeth

Katholische Universität (KU), Funktion: F&E Partner

Christoph Ohneberg

Christoph Ohneberg

Katholische Universität (KU), Funktion: F&E Partner

Alona Kharchenko

Alona Kharchenko

Devanthro (DV), Funktion: Technologiepartner

Jürgen Lippl

Jürgen Lippl

Devanthro (DV), Funktion: Technologiepartner

Rafael Hostettler

Rafael Hostettler

Devanthro (DV), Funktion: Technologiepartner

Julian Nast-Kolb

Julian Nast-Kolb

Cliniserve (CS), Funktion: Technologiepartner

Lena Weichelt

Lena Weichelt

Cliniserve (CS), Funktion: Technologiepartner

Sylvia Grabig

Sylvia Grabig

Cliniserve (CS), Funktion: Technologiepartner

Alisa Buetikofer

Alisa Buetikofer

Schön Klinik Bad Aibling (SKBA), Funktion: Anwendungspartner

Svenja Bloemeke

Svenja Bloemeke

Schön Klinik Bad Aibling (SKBA), Funktion: Anwendungspartner

Jennifer Hartl

Jennifer Hartl

Schön Klinik Bad Aibling (SKBA), Funktion: Anwendungspartner

Dr.  Friedemann Müller

Dr. Friedemann Müller

Schön Klinik Bad Aibling (SKBA), Funktion: Anwendungspartner

Kontakt

Adresse:

Prof. G. Klinker

Technische Universität München
Fakultät für Informatik I16 FAR
Boltzmannstr. 3
85748 Garching b. München

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