Im Forschungsprojekt „SmartOT“ geht es um die Entwicklung von neuartigen, intelligenten, auf Reduzierung der Belastung des OP-Personals gezielten Komponenten für den Operationssaal. Dabei werden verschiedene Aspekte bearbeitet, deren gemeinsames Ziel es ist, die Arbeitsabläufe im Operationssaal ergonomischer und somit auch effizienter zu gestalten, die Arbeitsplatzbelastung des OP-Personals zu reduzieren und so letztendlich auch die Patientensicherheit zu erhöhen. Es handelt sich dabei um Smarte Beleuchtung und Smarte Steuerung. Diese Konzepte werden interaktiv und ganzheitlich miteinander verknüpft.

Die Smarte Beleuchtung nimmt sich des immer wiederkehrenden Problems einer möglichst optimalen Ausleuchtung des OP-Felds mittels beweglicher OP-Leuchten unter Aufrechterhaltung der Sterilität an. Dazu soll eine automatisierte Positionierung von OP-Leuchten zur möglichst optimalen Ausleuchtung des OP-Situs erforscht werden. Die meisten bisher entwickelten Systeme bedürfen der Interaktion mit dem Anwender. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen Lampenarrays („Leuchtende OP-Decke“) oder konventionelle OP-Leuchten so modifiziert werden, dass sie sich selbst optimal ausrichten. Dabei registrieren Sensoren alle Akteure im OP-Feld und die Lage des Wundfeldes. Aufgrund dieser Daten wird die optimale Position der Leuchten ermittelt, welche sich dann selbständig positionieren. Es besteht bereits ein virtueller Simulator für die entwickelten Algorithmen. Die Umsetzung und Validierung im OP-Saal ist der nächste Schritt, der im Rahmen dieses Projekts erfolgen soll. Bei der Smarten Steuerung geht es um Aufrechterhaltung der Sterilität und effizientere Gestaltung von Arbeitsabläufen durch Gestensteuerung des Operateurs. Typischerweise wird heute ein Springer damit beauftragt, bestimmte Bedienungen von Geräten durchzuführen, ohne dabei das entsprechende nötige medizinische Wissen oder die nötigen Gerätekenntnisse zu haben. Eine Steuerung mittels Gesten des Operateurs bedeutet daher eine enorme Arbeitserleichterung für das gesamte OP-Personal. Zur Umsetzung sollen Infrarot- oder Tiefen-Kameras die Bewegungen des Chirurgen erkennen und relevante Gesten z.B. als Tastaturbefehl umgesetzt werden. Für die Steuerung gibt es bereits erfolgreiche Vorarbeiten. Diese Vorarbeiten sollen nun in die konkrete Anwendung gebracht werden.

Grundlage für die Entwicklung der Smarten Beleuchtung sind die Ergebnisse aus dem Projekt „Autonomous Surgical Lamps – ASULA“ der Visual-Computing-Gruppe der Universität Bremen. Die gewonnenen Erkenntnisse und Algorithmen werden im Projekt SmartOT weiterentwickelt, so dass statt der autonom gesteuerten herkömmlichen OP-Leuchten jetzt festinstallierte Leuchtelemente an der Decke angesteuert werden, um das OP-Feld optimal auszuleuchten.

Dem Gesamtvorhaben liegt das Konzept der ambienten Intelligenz zu Grunde. Dadurch wird signifikant Synergie zwischen den Teilaspekten generiert. So soll z.B. die Beleuchtung auch durch Gesten gesteuert werden. Typischerweise sind heute nur die Ausrichtung des Lichtes sowie die Größe des Leuchtfeldes steril bedienbar. Weitere Funktionen, wie zum Beispiel die Verstellung der Farbtemperatur werden von Springern gesteuert. Auch gibt es bereits Ansätze, die Beleuchtung mittels Spracherkennung zu steuern. Allerdings ist die Sprachsteuerung aufgrund des hohen Störschallpegels in OP-Sälen im Gegensatz zu einer Gestensteuerung weniger praktikabel.

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Ansprechpartner

Projektkoordination

Peter Kohrs
Dr. Mach GmbH & Co. KG
Email: info(at)smart-ot.de

Projektpartner