Der optimierte OP-Saal: Digitalisierung in der Medizin

Die Digitalisierung in der Medizin nimmt immer weiter zu und bringt auch viele Verbesserungen mit sich. Juliane Neumann, Senior Scientist am Innovation Center Computer Assisted Surgery (ICCAS) der Universität Leipzig, hat mit ihrer computerbasierten Analyse den OP-Saal und -Prozess optimiert und trägt damit sowohl zum Patientenwohlsein als auch dem des Personals bei.

Frau Neumann, wie prüft ein Computerprogramm die Effizienz während einer Operation?
Wir haben für unsere Studie sowohl den OP-Saal als auch die intraoperativen Prozesse in eine 3D-Simulation implementiert. So konnten wir verschiedene Änderungen am Operations-Layout testen und direkt die Auswirkungen auf den OP-Prozess ableiten. Mithilfe des Programms konnte dann gezeigt werden, dass einige Set-ups schneller, ergonomischer und somit effizienter sind als andere.

Können Sie konkrete Beispiele nennen, welche Änderungen zu einem verbesserten OP-Verlauf geführt haben?
Zum einen haben wir die Instrumenten- und Materialübergaben zwischen dem Instrumentierenden und dem Chirurgen untersucht. Durch eine Umgestaltung der Instrumententischanordnung und des OP-Layouts konnte eine Verkürzung der Übergabezeiten als auch der Schnitt-Naht-Zeiten gezeigt werden. Die Änderung hatte zudem Auswirkung auf die Laufwege im OP und die Ergonomie des gesamten Operationsteams. Für Knie- und Hüft-Endoprothesen-Operationen konnten wir jeweils ein Set-up konstruieren, das sowohl kürzere Übergabezeiten, kürzere Laufwege als auch eine Verbesserung der Ergonomie aller Beteiligten zur Folge hatte.

Aus der Studie geht hervor, dass auch die Gesundheit des Arztes und des Personals besser geschont werde. Inwiefern war das vorher ein Problem und wie wurde es verbessert?
Vorangegangene Studien haben bereits nachgewiesen, dass gerade in der orthopädischen Chirurgie ein erhöhtes Risiko für muskuloskelettale Verletzungen und Krankheiten besteht, da das klinische Personal einer höheren physischen Belastung sowie statischen und nicht ergonomischen Körperhaltungen ausgesetzt ist. Für die im Universitätsklinikum Leipzig verwendeten Hüft- und Knietotalendprothesen Set-ups haben wir eine ergonomische Betrachtung der Körperhaltungen des gesamten Operations-Teams durchgeführt, welche gerade für den Chirurgen und den Instrumentierenden gesundheitsschädliche, ergonomische Bedingungen ergaben. Dazu zählen ein häufig gebeugter oder gedrehter Rücken, eine vornüber geneigte Kopfposition als auch lange und statische Stehpositionen. Diese Betrachtungen sind in das Design der neuen OP-Set-ups eingeflossen, sodass die ergonomische Situation deutlich verbessert werden konnte.

Haben die Ärzte und das Krankenhauspersonal gut auf die Verbesserungsvorschläge reagiert?
Sowohl Ärzte als auch Pflegepersonal waren vom Design bis zur Einführung der neuen Set-ups in den Klinikalltag in die Studie eingebunden und konnten Ideen und Vorschläge einbringen. Dadurch wurden bereits während der Entwicklung Vorbehalte abgebaut und ein Set-up entworfen, das sowohl effizient ist als auch den Bedürfnissen des klinischen Personals entspricht. In einer abschließenden Fragebogenstudie waren die Einschätzungen der Ärzte und des Pflegepersonals durchweg positiv.

Wie wichtig ist es, dass diese Schritte schon an junge Medizinstudierende an Universitäten und Unikliniken weitergegeben werden?
Gängige Prozesse und Verfahren hinsichtlich möglicher Verbesserungen zu hinterfragen sollte in jedem Studium eine Rolle spielen. Gerade in den langjährig geprägten Abläufen in Kliniken finden sich Optimierungspotenziale in vielen Bereichen.

Viele der Faktoren, die sie geprüft haben, sind möglicherweise schon lange angelernt und standardisiert. Wie kam man auf die Idee, sich diese genauer anzusehen?
Tatsächlich gab es in der Klinik für Endoprothetik und Orthopädie annähernd so viele Operations-Set-ups wie Operateure. Standardisiert ist das OP-Layout wohl in den wenigsten Kliniken. Jeder Arzt und eigentlich auch jeder Instrumentierende hatte seine persönliche Präferenz wie die Instrumententische und Medizingeräte angeordnet sein sollten. Bei unserem ersten Besuch im OP bekamen wir dann auch, aus Prozess- und Ergonomie-Sicht, einige kleine Katastrophen zu sehen. Bei einem der verwendeten Set-ups mussten sich sowohl der Chirurg als auch der Instrumentierende für jede Instrumentenübergabe um 360° drehen. Da war relativ schnell klar, dass das besser gehen muss.

Kann es eine einheitliche Lösung für die Verbesserungen geben, wie beispielsweise den OP-Raum selbst oder die Anordnung der Instrumente?
Wir haben zusammen mit dem Klinikpersonal Anforderungen definiert, wie es gutes OP-Set-up entwickelt werden kann (siehe Publikation). Eine einheitliche Lösung für jeden Operations-Saal und -Typ kann es jedoch nicht geben, da sowohl die räumlichen, personellen als auch ressourcentechnischen Ausstattungen jeder Klinik so unterschiedlich sind wie die persönlichen Präferenzen des OP-Teams. Nichtsdestotrotz können die entworfenen Set-ups und die Anforderungen eine gute Ausgangsbasis bilden, um die Eigenen hinsichtlich Ergonomie und Effizienz auf den Prüfstand zu stellen.

An welchen Stellen in Krankenhäusern abgesehen von Operationen könnte die computerbasierte Analyse noch eingesetzt werden, um für mehr Effizienz oder verbesserte Leistungen zu sorgen?
Das ICCAS untersucht in verschiedenen Forschungsprojekten wie computerbasierte Verfahren auch außerhalb des Operationssaals in der Klinik eingesetzt werden können, um Prozesse effizienter und einfacher zu gestalten. So konnten beispielsweise schon die Prozesse im interdisziplinären Tumorboard technisch assistiert und optimiert werden. Derzeit wird im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt MOMENTUM die Abläufe in der außerklinischen Notfallmedizin und im Schockraum untersucht und mit 5G-Technologie unterstützt.

Was sehen Sie in der Zukunft für die Digitalisierung und computergestützte Verfahren in der Medizin?
Computergestützte Methoden halten seit Jahren Einzug in alle Bereiche der Medizin. Gerade neue technische Verfahren wie die künstliche Intelligenz, Big Data und medizintechnische Vernetzung sind bereits jetzt nicht mehr wegzudenken. Mit einer jungen Generation von Ärzten werden in Zukunft Informatik und Medizin noch weiter zusammenwachsen.


Juliane Neumann ist Senior Scientist am Innovation Center Computer Assisted Surgery (ICCAS). Sie studierte medizinische Informatik an der Universität Leipzig und forscht seit 2014 auf dem Gebiet der chirurgischen und klinischen Prozessmodellierung. Dabei ist einer der Hauptaspekte die Verbesserung von Therapiemethoden und Arbeitsabläufen zur Erhöhung der Patientensicherheit und der gesundheitsökonomischen Effizienz.

 

Bilder: © ICCAS

 

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