smartOR

Im modernen Operationssaal regieren nicht mehr nur Schere und Tupfer. Die Anzahl der technischen Systeme, die den Operateur bei seiner Aufgabe unterstützen, nimmt immer mehr zu. Beispiele sind Endoskopiesysteme, Bildgebungssysteme oder auch computerunterstützte Chirurgiesysteme. Um den Informationsfluss und die Bedienung zu optimieren, spielt Integration und Vernetzung sowohl bei der Verwendung von Medizinprodukten durch die Operateure als auch bei der Ausstattung von Operationssälen eine immer wichtigere Rolle. Zwar gibt es bereits integrierte OP-Systeme von unterschiedlichen Herstellern, dabei sind aber die Komponenten nicht ohne weiteres durch Fremdprodukte austauschbar. Gemeinsame offene Standards für den Datenaustausch und die Vernetzung der einzelnen Medizinprodukte fehlen, so dass insbesondere KMUs ihre Produkte nicht in die Gesamtsysteme integrieren können.

Ziel des smartOR-Projektes ist die Entwicklung innovativer Netzwerk-Konzepte für eine modulare, flexible Integration von Systemen im Operationssaal. Basierend auf offenen Standards unter Gewährleistung eines effektiven Risikomanagements sowie einer effizienten Mensch-Maschine-Interaktion soll die technische Umsetzbarkeit von herstellerübergreifend vernetzten Medizinsystemen gezeigt werden. Dies betrifft insbesondere die modulare Vernetzung von Bildgebung, computergestützter Navigation, mechatronischen Instrumenten und Monitoring. Die Entwicklung geeigneter Konzepte und Lösungen zur Erhöhung der Benutzerfreundlichkeit und -akzeptanz modular aufgebauter Arbeitssysteme sind weitere Projektschwerpunkte.

Um diese Ziele zu erreichen, wird eine vierstufige Strategie zur Realisierung einer dynamischen, vom Ablauf gesteuerten Adaption umgesetzt: Als erstes erfolgt die Analyse und Modellierung von spezifischen klinischen Arbeitsabläufen (Workflows) in unterschiedlichen chirurgischen Disziplinen. Darauf aufbauend werden alternative Pfade innerhalb der OP-Verläufe identifiziert und Konzepte zur autonomen, situationsangepassten Adaption entworfen. In der dritten Stufe werden die Konzepte für die autonome, dynamische Workflow-Adaption implementiert und an die Integrationsarchitektur angebunden. Die Anbindung geschieht durch die Definition und Umsetzung der dafür nötigen Kommunikationsschnittstellen. Abschließend wird die Adaptionsumgebung unter technischen Gesichtspunkten getestet, optimiert und anhand der Anwendungsszenarien evaluiert.

Essentieller Aspekt innovativer Gestaltungskonzepte für den OP der Zukunft ist die Entwicklung praxistauglicher Beiträge zur internationalen Standardisierung offener Systemschnittstellen für die Vernetzung von Medizingeräten in IT-Netzwerken. Hierzu sind existierende Standards technisch weiter zu entwickeln und an neue innovative Technologien zu adaptieren.

In einer Demonstrationsumgebung sollen die erwähnten Aspekte exemplarisch umgesetzt, evaluiert und verifiziert werden. Forschungsinstitute, Kliniken und industrielle Partner werden die smartOR-Demonstrationsumgebung als experimentelle Entwicklungsplattform, zur Validierung der entwickelten Konzepte, für Ausbildung und Training sowie für eine erfolgreiche zukünftige Vermarktung und Etablierung der entwickelten Technologien auf dem internationalen Markt nutzen.

Konsortialführer: Rheinisch Westfälische Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Medizintechnik

Konsortialpartner: Lehrstuhl für Medizinische Informationstechnik - RWTH Aachen, VDE-DGBMT, LOCALITE GmbH, Richard Wolf GmbH, SurgiTAIX AG, Synagon GmbH, Universität Leipzig - Innovation Center Computer Assisted Surgery

Assoziierte Partner:
Universitätsklinikum Aachen, Abteilung IT
Universitätsklinikum Tübingen, Sektion für Minimal Invasive Chirurgie
Klinikum Offenbach GmbH, Abteilung EDV
Kreiskrankenhaus Grevenbroich

Projektergebnisse

Use Case und Wege zur Anwendung

Im Projekt haben die beteiligten Partner – Kliniken, Forschungseinrichtungen und Medizintechnikhersteller – die Experimentierplattform smartOR entwickelt, mit der Konzepte für ein vernetztes System von medizintechnischen Geräten im OP demonstriert und erprobt werden können. Spritzenpumpe, Endoskop, Beatmungsgerät, Patientenmonitor und OP-Tisch verschiedener Hersteller sind über den eigens entwickelten, offenen Standard OSCB (Open Surgical Communication Bus) untereinander und mit Arbeitsplätzen (workstations) für den Anästhesisten und den Chirurgen vernetzt. Dabei werden auf den Workstations die unterschiedlichen Benutzeroberflächen der beteiligten Medizingeräte vereinheitlicht, so dass die Ärzte einen konsistenten Zugang zu allen Geräten haben. Ein Workflow-System koordiniert die beteiligten Ärzte und Geräte und automatisiert, wenn möglich, einzelne Arbeitsschritte.

Mit einem offenen System wie smartOR können Kliniken statt der heute üblichen Gesamtsysteme für den OP-Raum einzelne Medizingeräte in einem vernetzten modularen System einsetzen. Die Ärzte im OP erhalten damit einen einheitlichen Zugang zu allen Operationssystemen, werden von Routinearbeiten entlastet und können sich auf ihre eigentliche chirurgische Aufgabe konzentrieren. Vor allem kleinere Kliniken, die sich die großen umfassenden OP-Systeme bislang nicht leisten können, haben mit Systemen wie smartOR die Möglichkeit, integrierte IT-gestützte OP-Säle aufzubauen. Mittelständischen Herstellern von Medizintechnik eröffnen sich neue Wettbewerbschancen, wenn sie ihre Systeme per Plug & Play in den Gerätepark eines Operationssaals integrieren können.

Mit dem Demonstrator können Hersteller von Operationssystemen und Kliniken selbst solche integrativen Konzepte erproben und validieren.

Ansprechpartner smartOR

Projektleitung
RWTH Aachen
Lehrstuhl für Medizintechnik
Pauwelsstr. 20
52074 Aachen

Prof. Dr.-Ing. Klaus Radermacher
Tel.: +49 (0)241 80-23870
Fax: +49 (0)24180-22870
E-Mail 

Weiterführende Informationen

Weitere Informationen zum Projekt smartOR und seinen Ergebnissen finden Sie in den Leitfäden, hier insbesondere in

Band 1, Autonome und simulationsbasierte Systeme für den Mittelstand

Band 2, Recht und funktionale Sicherheit in der Autonomik.