BMBF-Projekt OR.Net präsentiert Ergebnisse

Der Weg zum vernetzten OP-Saal

Im „Showroom“: Der vernetzte OP-Saal von OR.Net im Innovationszentrum für Computer-assistierte Chirurgie in Leipzig ist nur ein Demonstrator. Stephan Lembke vom Mikroskope-Hersteller Möller-Wedel, HNO-Arzt Dr. Mathias Hofer und ein wissenschaftlicher Mitarbeiter von OR.Net führten hier den vernetzten OP-Saal vor.

Quelle: Tim Gabel

Ein zentral bedienbarer und vernetzter Operationsaal, in den man zudem alle bereits vorhandenen Patientendaten elektronisch einspielen kann: Das ist in puncto Behandlungsqualität und –effizienz die Wunschvorstellung moderner Kliniken. Doch die Integration von OPs in das Krankenhausinformationssystem (KIS) fehlt bislang flächendeckend. In einem Sammelsurium aus Geräten unterschiedlicher Hersteller ist eine Kombination unterschiedlicher IT-Lösungen bisher technisch nicht machbar. Ein Stückchen näher an die beschriebene Wunschvorstellung ist die Medizin durch das vom Forschungsministerium finanzierte Projekt OR.Net gelangt. Hier wurden in den vergangenen drei Jahren IT-Lösungen entwickelt, die es ermöglichen sollen, die Systeme verschiedener Anbieter zum Wohl von Arzt und Patient zu kombinieren. von Tim Gabel

Es ist ein kleiner Schritt für einen Arzt, aber ein großer für den Patienten: Wenn HNO-Mediziner bei einer Schädel-OP mit einer Knochenfräse in direkter Nähe von empfindlichen Strukturen wie Nerven oder Blutgefäßen arbeiten, müssen sie nicht nur ein geschultes Händchen, sondern auch ein feines Füßchen haben. Die Geschwindigkeit der Fräse justiert der Arzt per Fußpedal. „Eine hohe Drehzahl bedeutet eine größere Zerstörungskraft, da muss man besonders vorsichtig sein“, sagt Stephan Lembke vom OP-Mikroskope-Hersteller Möller-Wedel im OR.Net-Simulations-OP am Innovationszentrum für Computer-assistierte Chirurgie (ICCAS) in Leipzig.

HNO-Oberarzt Dr. Mathias Hofer hat die Fräse in der Hand. Ein Bildschirm zeigt ihm Mikroskop-Aufnahmen aus dem Inneren seines Patienten, der heute allerdings nur aus Plastik ist. Man müsse sich seine Arbeit so vorstellen: Als Operateur stehe er beim Einsatz von Hörimplantaten absolut konzentriert an seinem Mikroskop-Bildschirm, die Fräse in der Hand, den Fuß auf dem Pedal in einem vollkommen sterilen Bereich, so Hofer. „An der Fräse muss ich hin und wieder die Spülung verändern oder die maximal erreichbare Drehzahl. Dazu muss ich mich bisher umständlich umdrehen, den Kopf nach hinten wenden, mit dem linken Fuß die Spülflüssigkeit verändern, weitere Anweisungen geben. Das passiert mindestens zehn Mal pro OP“, so Hofer. Auch die Vitalwerte des Patienten hat der Mediziner bisher nicht in seinem Blickfeld, ergänzt Lembke. Sie können ihm aber entscheidende Informationen über möglicherweise beschädigte Strukturen liefern.

15 Millionen Euro Fördergelder vom BMBF

Dass der Mitarbeiter eines Mikroskope-Herstellers gemeinsam mit einem Mediziner so engagiert über eine Knochenfräse des Medizintechnikunternehmens Karl Storz redet, sagt viel über den Erfolg von OR.Net aus: 2012 hatten sich drei unterschiedliche Konsortien auf das mit 15 Millionen Euro vom BMBF geförderte Projekt beworben. Alle wollten unterschiedliche Standards zur Integration von Apparaten und Systemen im Operationssaal verwenden: „Es war von Anfang an nicht ganz einfach, eine Insellösung zu vermeiden“, sagt Professor Thomas Neumuth, der Projektleiter des OR.NET-Teilbereichs „Gesamtdemonstrator“ am ICCAS bei der Präsentation Ende Dezember.

Bis heute seien die (Daten-) Schnittstellen von Medizinprodukten nicht offen, sondern „proprietär“. „Das heißt, die Vernetzung und der Datenaustausch ist meist nur zwischen Produkten eines Herstellers oder bestimmten strategischen Firmenpartnerschaften möglich“, so Neumuth. Ein offener Standard für den Datenaustausch und die Vernetzung einzelner Medizinprodukte untereinander sowie mit angrenzenden IT-Systemen fehlte bislang. Um dieses Ziel zu erreichen, musste bei OR.NET bereits ganz am Anfang eine Grundsatzentscheidung getroffen werden: Statt eine der drei Bewerbungen auszuwählen, wollte das BMBF das Projekt offen gestalten und jedem Unternehmen die Möglichkeit bieten, seine Produkte über einen offenen Standard anzubieten.

Über 50 Projektpartner und 20 assoziierte Partner

Stephan Lembke vom Mikroskope-Hersteller Möller-Wedel erklärt, dass der Operateur im vernetzten OP-Saal auf dem Bildschirm Vitalwerte des Patienten einsehen und zusätzlich andere Geräte ansteuern kann.

Stephan Lembke vom Mikroskope-Hersteller Möller-Wedel erklärt, dass der Operateur im vernetzten OP-Saal auf dem Bildschirm Vitalwerte des Patienten einsehen und zusätzlich andere Geräte ansteuern kann.

Quelle: Tim Gabel

Die Koordination und die Verwaltung des 18,5 Millionen Euro großen Gesamtbudgets wurden beim Uniklinikum Heidelberg und den Technischen Hochschulen in Aachen und München angesiedelt. „Ich denke, unsere Hauptleistung war es, dass wir es geschafft haben, die 50 Projektpartner und 20 weitere assoziierte Partner unter einen Hut zu bringen“, so Neumuth. Sie alle bilden ein interdisziplinäres Konsortium aus klinischen Anwendern und Betreibern, Wissenschaftlern und Herstellern, IT- und Sicherheitsexperten.

Das Ergebnis des Projekts lässt sich am Beispiel von Fräse und Mikroskop – das nur eines von vielen ist – gut beschreiben: „Über den bei OR.Net entwickelten, standardisierten Kommunikationsweg ist es gelungen, dass auf dem Bildschirm, auf dem das Bild des Mikroskops gezeigt wird, gleichzeitig die Vitalwerte des Patienten angezeigt werden, die von einem Diagnosegerät eines anderen Herstellers stammen“, erklärt Stephan Lembke. Gleichzeitig könne der Operateur nun auch die maximale Drehzahl der Fräse über die Bedienoberfläche seines sterilen Mikroskops steuern.

Ein neuer offener Standard 11073-SDC

Möglich macht das der bei OR.Net entwickelte offene Standard 11073-SDC, über den Messwerte und Informationen zwischen medizinischen Geräten ausgetauscht und zum Beispiel in dem Bildschirm eines Mikroskops angezeigt werden können. „Man hat einen Kommunikationsweg definiert, auf den sich alle Hersteller referenzieren können. Und wenn man sich an die Standards hält, hat jeder die Gelegenheit, sich in das Gesamtsystem einzubringen“, erklärt Lembke aus Sicht von Unternehmern.

Über den "Visual Communicator" lassen sich verschiedene Instrumente und Geräte im OP-Saal kombinieren, konfigurieren oder anwählen. Das Programm, dass auch auf einem Tablet läuft, lässt sich auf verschiedene OP-Verläufe und Operateure anpassen.

Quelle: Tim Gabel

Das Kommunikationsprogramm OpenSDC konnte außerdem verwendet werden, um Auftragsdaten und Patientendaten, die aus dem Krankenhaus-Informations-System ausgelesen wurden, an die Geräte zu verteilen und die Geräte miteinander zu verbinden. Mittels einer entwickelten App namens Visual Communicator“ können so auch verschiedene Systeme und Geräte per Tablet angesteuert oder abgeschaltet werden. Letzteres  „Die Daten, die ich sowieso vor der Operation erhebe, stehen mir mit dieser Technik jetzt im Operationssaal gebündelt zur Verfügung. Ich kann sie auch viel schneller und häufiger abrufen. Mehr Informationen bedeuten für mich mehr Sicherheit bei der Operation und weniger Zeitverschwendung“, beschreibt HNO-Arzt Dr. Mathias Hofer. Bei seinen OPs, so Hofer, sei es sehr hilfreich zuvor erhobene CT-Bilder einzublenden, um den OP-Verlauf zu kontrollieren. Auch das hat OR.Net möglich gemacht.

Sicherheitsaspekte werden weiter beforscht

Neben den technischen Entwicklungen haben sich die Spezialisten in den insgesamt sechs Arbeitsgruppen auch Gedanken um bisher ungeklärte rechtliche Fragen und Sicherheitsaspekte gemacht. Ziel war es, den vernetzten OP möglichst zügig und direkt zur Anwendung zu bringen und in die Erstattung zu integrieren. „Die heutigen Medizinprodukte sind ein großes Risiko für IT-Netze, da es oft keinen oder nur einen sehr eingeschränkten ,Malwareschutz‘ gibt“, so Professor Neumuth. Gleichzeitig bergen nicht aufeinander abgestimmte Medizinprodukte erhebliche Fehlbedienungsrisiken. Nicht die Hersteller, sondern die Betreiber, also die Kliniken, seien in der Verantwortung, wenn sie diese Medizinprodukte in Eigenherstellung untereinander vernetzen und in Verbindung mit IT-Systemen einsetzen. Das ist für viele Kliniken bislang ein Gegenargument für die Nutzung von offenen Standards. Es seien schon einige Lösungen gefunden worden, aber an den offenen Fragen zur Standardisierung und Sicherheit werde noch bis zum Ende – des bis Mitte 2016 verlängerten Projekts – intensiv gearbeitet, so Neumuth.

Neuartige Zertifizierungsmethoden sind unumgänglich

Für Unternehmer sind jenseits der technischen Erweiterung ihrer Geräte auch Aspekte der zukünftigen Zertifizierung wichtig. „Für uns als mittelständisches Unternehmen sind nicht nur die neuen technischen Entwicklungen interessant, sondern vor allem auch neue Wege, wie man solche Kombinationsprodukte auf den Markt bringen kann“, sagt Stephan Lembke von Möller-Wedel. Auch hier ist OR.Net dabei, neue Wege zu beschreiten. „Gerade die Standardisierung ist dabei von entscheidender Bedeutung“, so Lembke. Bei der Risikoanalyse müsse man sich in Zukunft einfach auf Standards referenzieren können, um den Aufwand für das einzelne Unternehmen im erträglichen Maße zu halten.

Ziel müsse es sein, CE-Kennzeichen direkt für Kombinationen aus Medizinprodukten und IT-Systemen zu beantragen. „Bisher lässt Möller-Wedel bei Kombinationsprodukten sein Gerät mit einem ganz bestimmten anderen Gerät von einem konkreten Hersteller zertifizieren. In Zukunft muss es gelingen einen Gerätetyp X mit einem Gerätetyp Y von Hersteller A, B oder C zu verbinden“, so Lembke. Experten von OR.Net hätten für diese neuartige Zertifizierung schon Kontakt mit regulierenden Stellen aufgenommen. Auch hier sei eine Lösung in naher Zukunft absehbar. Von der Beantwortung solcher Fragen hängt es in jedem Fall ab, ob sich der offene Standard von OR.Net am Ende gegen Insellösungen von einzelnen Anbietern durchsetzen kann. Im Sinne einer möglichst großen Bandbreite von Herstellern und Geräten für Operateure und Patienten wäre das sicher wünschenswert.

Mehr im Internet:

Projekt-Homepage: www.ornet.org

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