Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Virtueller und empathischer Assistent für Operationsteams

28.04.2015

Mit einem »Kick-off«-Meeting startete Mitte März ein Projekt der Grundlagenforschung, in dem Wissenschaftler dreier namhafter Institutionen aus Karlsruhe und Mannheim gemeinsam eine Vision in die Praxis umsetzen wollen, welche die Sicherheit im Operationssaal bei sehr seltenen Eingriffen oder unvorhersehbaren Ereignissen stabil hält.

Die Idee des Projektes mit dem Namen KonsensOP ist aus der orthopädisch-unfallchirurgischen Praxis geboren: Ein virtueller »Assistent«, der die Mitglieder des Operationsteams gezielt in Situationen unterstützt, die nicht Routine sind, und zwar individuell, entsprechend ihrer jeweiligen Rolle und Aufgaben innerhalb des OP-Teams.


In dem Forschungsprojekt KonsensOP soll ein virtueller Assistent entwickelt werden, der die Mitglieder des Operationsteams entsprechend ihrer Rolle und Aufgaben individuell unterstützt.

Stefan Riel, Prof. Markus Schwarz © Fraunhofer IOSB, Universität Heidelberg, Medizinische Fakultät Mannheim

Das Projekt, an dem ein Team aus Forschern des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) in Karlsruhe, Wissenschaftler verschiedener Fachrichtungen des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sowie Wissenschaftler des Orthopädisch – Unfallchirurgischen Zentrums (OUZ) der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg beteiligt sind, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über den Projektträger VDI/VDE-IT über 3 Jahre mit insgesamt 2,2 Mio. Euro gefördert.

Der Einsatz eines Assistenzsystems in der Medizin ist nicht neu. Unterstützende Systeme im OP, die einzelne Schritte vorgeben und sich auch versichern, dass diese korrekt ausgeführt wurden, sind bereits verfügbar. Visionär im Projekt KonsensOP ist aber, dass sich das System nur dann an die Seite des Chirurgen bzw. des OP-Teams stellt, wenn Unterstützung 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 geschärften 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 unterstützt 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 führt der Chirurg weiterhin die Regie, denn im Zentrum des Handelns im Operationssaal steht die Interaktion zwischen dem Chirurgen und seinem Patienten, sowie auch den übrigen Ärzten, Pflegern und dem Hilfspersonal seines Teams.

Die Partner

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 Orthopädie 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 für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation (ifab) ermittelt über arbeitswissenschaftliche Analysen die Anforderungen an die Personen und das Assistenzsystem.

Für die Modellierung des Arbeitsablaufs ist das Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR) - Intelligente Prozessautomation und Robotik (IPR) zuständig, das auch mit seinen Erfahrungen im chirurgischen Umfeld an zentraler Stelle der Systemintegration steht. Und für die Erkennung der Abweichungen vom Arbeitsablauf ist der Lehrstuhl für Interaktive Echtzeitsysteme (IES) zuständig.

Weitere Informationen:

http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/55676/
http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/55676/Presseinfo_IOSB_KonsensOP_.pdf?co...

Sibylle Wirth | Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Filterschutz fürs Gehirn: Weniger Schlaganfälle bei Herzklappenersatz-OP
17.08.2017 | Universitätsklinikum Ulm

nachricht Cochlea-Implantat: Viele Formen funktionieren
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie