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© fraunhofer institut Elektronikproduktion | 29 April 2015

Kontextsensitive Assistenz im aufmerksamen OP

Mit einem »Kick-off«-Meeting startete Mitte MÀrz ein Projekt der Grundlagenforschung, in dem Wissenschaftler dreier Institutionen aus Karlsruhe und Mannheim zusammenarbeiten, um die Sicherheit im Operationssaal bei sehr seltenen Eingriffen oder unvorhersehbaren Ereignissen stabil zu halten.
Die Idee des Projektes mit dem Namen KonsensOP ist aus der orthopĂ€disch-unfallchirurgischen Praxis geboren: Ein virtueller »Assistent«, der die Mitglieder des Operationsteams gezielt in Situationen unterstĂŒtzt, die nicht Routine sind, und zwar individuell, entsprechend ihrer jeweiligen Rolle und Aufgaben innerhalb des OP-Teams.

Das Projekt, an dem ein Team aus Forschern des Fraunhofer-Instituts fĂŒr Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) in Karlsruhe, Wissenschaftler verschiedener Fachrichtungen des Karlsruher Instituts fĂŒr Technologie (KIT) sowie Wissenschaftler des OrthopĂ€disch – Unfallchirurgischen Zentrums (OUZ) der Medizinischen FakultĂ€t Mannheim der UniversitĂ€t Heidelberg beteiligt sind, wird vom Bundesministerium fĂŒr Bildung und Forschung (BMBF) ĂŒber den ProjekttrĂ€ger VDI/VDE-IT ĂŒber 3 Jahre mit insgesamt 2,2 Mio. Euro gefördert.

Der Einsatz eines Assistenzsystems in der Medizin ist nicht neu. UnterstĂŒtzende Systeme im OP, die einzelne Schritte vorgeben und sich auch versichern, dass diese korrekt ausgefĂŒhrt wurden, sind bereits verfĂŒgbar. VisionĂ€r im Projekt KonsensOP ist aber, dass sich das System nur dann an die Seite des Chirurgen bzw. des OP-Teams stellt, wenn UnterstĂŒtzung angebracht ist, und zwar »ungefragt«, proaktiv und empathisch.

Die Aufgabe, die sich dem Team aus Wissenschaftlern stellt, ist also, ein System zu entwickeln, das quasi mit geschĂ€rften Sinnen den Eingriff im OP in einer Art aufmerksamem Stand by-Modus begleitet und das in der Lage ist, eine unvorhergesehene Situation, die von der Routine abweicht, sofort zu erkennen. Zum Einsatz soll dabei eine neuartige Kombination sensorischer Systeme kommen, die die Emotionen der Mitglieder des OP-Teams erfassen und im Bedarfsfall das Assistenzsystem aktivieren. Dieses unterstĂŒtzt das Team proaktiv, indem es situationsbezogen einen evidenz-basierten alternativen Arbeitsablauf anbietet und diesen assistiert, und zwar auf die einzelnen Rollen innerhalb des Teams angepasst.

Dabei fĂŒhrt der Chirurg weiterhin die Regie, denn im Zentrum des Handelns im Operationssaal steht die Interaktion zwischen dem Chirurgen und seinem Patienten, sowie auch den ĂŒbrigen Ärzten, Pflegern und dem Hilfspersonal seines Teams.

Das Projekt wird von Fraunhofer IOSB koordiniert. Die Wissenschaftler entwickeln vornehmlich die sensorischen Systeme, durch deren Signale der korrekte Zeitpunkt des Eingreifens eines solchen Assistenzsystems ermittelt wird. Sie arbeiten dabei mit dem Computer Vision for Human-Computer Interaction Lab (cv:hci) des KIT zusammen.
Die medizinische Leitung des Projektes liegt bei der Sektion Experimentelle OrthopÀdie und Unfallchirurgie des OUZ. Die Wissenschaftler bilden auch die direkte Schnittstelle zum Nutzer des zu entwickelnden Assistenzsystems.

Seitens des KIT sind mehrere Einrichtungen und Wissenschaftler unterschiedlicher Professionen beteiligt: Das Institut fĂŒr Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation (ifab) ermittelt ĂŒber arbeitswissenschaftliche Analysen die Anforderungen an die Personen und das Assistenzsystem. FĂŒr die Modellierung des Arbeitsablaufs ist das Institut fĂŒr Anthropomatik und Robotik (IAR) - Intelligente Prozessautomation und Robotik (IPR) zustĂ€ndig, das auch mit seinen Erfahrungen im chirurgischen Umfeld an zentraler Stelle der Systemintegration steht. Und fĂŒr die Erkennung der Abweichungen vom Arbeitsablauf ist der Lehrstuhl fĂŒr Interaktive Echtzeitsysteme (IES) zustĂ€ndig.
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2018.11.21 10:32 V11.9.7-2