Wartezeiten zwischen den verschiedenen notwendigen Untersuchungen sind für Patienten im Krankenhaus ärgerlich und für die Klinik ein erheblicher Kostenfaktor. Mit den Daten des Krankenhaus-Informationssystems allein lässt sich der Behandlungsfluss des einzelnen Patienten jedoch nur bedingt optimieren. Was fehlt sind die Informationen zum aktuellen Behandlungsstatus des Patienten selbst. Mit einem mobilen Lokalisierungssystem für Patienten sollen nun aus Wartezeiten nutzbare Zeitfenster für einen flexiblen Behandlungsablauf werden.

Um 10:00 Uhr zur Blutabnahme ins Labor, um 10:30 Uhr ist die Untersuchung am Kernspintomographen vorgesehen, eine Stunde später im gegenüberliegenden Kliniktrakt das EKG und nach dem Mittagessen um 13:00 Uhr das Vorgespräch mit dem Anästhesisten. Um 13:45 Uhr dann Ultraschall und Besprechung mit dem Stationsoberarzt. Der Behandlungsablauf des Patienten wurde von der Klinikstation effizient durchgeplant. Die Verfügbarkeit des benötigten Krankenhausequipments und die Terminpläne von Ärzten und medizinischen Assistenten sind darin bereits berücksichtigt. Ebenso wurden ausreichende Zeitpuffer eingeplant, weil die Dauer der einzelnen Behandlungsschritte von Patient zu Patient variieren. Und doch sind an diesem Tag (wieder einmal) alle Terminpläne bereits am Vormittag nur noch Makulatur. Kurz hintereinander werden drei Notfälle eingeliefert, deren Behandlung keinen Aufschub erlaubt. Das Wartezimmer vor dem Labor ist inzwischen mit den bestellten Patienten gut gefüllt und der Kernspintomograph außerplanmäßig für fast zwei Stunden belegt. An Tagen wie diesen sind lange Wartezeiten für die Klinikpatienten unvermeidbar. Schließlich können auch ihre Folgetermine teilweise nicht mehr wahrgenommen werden. Ist ein Ersatztermin erst am nächsten Tag oder noch später möglich, verlängert sich der gesamte Klinikaufenthalt. Für die Patienten bedeutet dies eine medizinisch nicht notwendige Verlängerung ihres stationären Klinikaufenthaltes, für die Kliniken gefährden derartige Verzögerungen die Wirtschaftlichkeit der Patientenversorgung.

Eine Möglichkeit zum Gegensteuern besteht. Dazu ist es allerdings erforderlich, die Planung des Untersuchungsablaufs der Patienten sehr kurzfristig und äußerst flexibel an die aktuelle Situation des Klinikbetriebs anzupassen. Ist eine Untersuchungsmaßnahme schneller beendet als geplant, ließe sich kurzfristig ein zusätzlicher Patiententermin einschieben. In Bezug auf das Klinikpersonal und das benötigte Klinikequipment ist eine solche Echtzeitplanung prinzipiell möglich. Die Daten für eine flexible Terminierung sind im Krankenhaus-Informationssystem jederzeit abrufbar. »Was dem Klinikpersonal für kurzfristige Planungsstrategien allerdings bisher fehlt, sind Echtzeitinformationen zum Status ihrer Patienten«, erklärt Gesundheitsökonom Tuan Huy Ma vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. Denn nur wenn bekannt ist, in welchem Wartezimmer oder generell in welchem Klinikbereich sich ein bestimmter Patient gerade aufhält und wie viele weitere Patienten  aufgrund von Terminverzögerungen an den einzelnen Behandlungsstationen noch vor ihm an der Reihe sind, ist es möglich, einen bestimmten Patienten zu kontaktieren, um zum Beispiel das EKG außerplanmäßig noch vor der Untersuchung im Kernspintomographen einzuschieben.

Mit intelligenter Funktechnik auf Basis der s-net-Technologie des Fraunhofer IIS wollen die Forscher genau diese Informationslücke in der Klinik-IT schließen. Im Rahmen des Projekts »Optimierte Logistik für Patienten unter Einsatz von Smart Object-Technologien im Gesundheitswesen (Olog-PAT)«  testen sie unter anderem im Klinikum am Bruderwald der Sozialstiftung Bamberg ein System zur Echtzeitlokalisierung von Patienten. Diese tragen dazu während ihres Klinikaufenthaltes spezielle Armbänder, die untereinander ein drahtloses Sensornetz aufbauen, das sich mit der Klinik-IT verbindet. Kombiniert mit fest installierten Ankerknoten als Referenz und Raumplänen des Klinikums ermöglichen die Signale der Armbänder eine Bestimmung des aktuellen Aufenthaltsortes und Status eines Patienten. Wartezeiten können damit ebenso erfasst werden, wie die Dauer von Behandlungen. »Dadurch gelingt es uns, die Prozesse der Patientenversorgung transparent zu machen und Schwachstellen in den Prozessketten zu identifizieren«, spezifiziert Ma. Bereits mit der prototypischen Umsetzung der Testläufe ist es also möglich, Patiententermine flexibel umzuplanen, sowie den Koordinations- und Suchaufwand des Klinikpersonals zu verringern. Die Echtzeitlokalisierung und Ermittlung der Warte- und Behandlungszeiten erfolgt dabei ausschließlich innerhalb des Ankernetzwerks, das nur in den Funktionsbereichen des Klinikums installiert ist. Dieses Vorgehen schützt die Privatsphäre der Patienten.

Zusätzlich haben die Forscher bereits eine Reihe sinnvoller Ergänzungen zu den Patientenarmbändern identifiziert. Mit weiteren Technologien wie der autarken WLAN-Lokalisierung »awiloc« können auch mobile Navigations- und Informationssysteme in Gebäuden realisert werden. Auf Wunsch kann der Patient über Displayanzeigen und Sprachausgabe auf Smartphones gezielt auf dem kürzesten Weg oder auch bei körperlicher Beeinträchtigung auf dem für ihn besten Weg durch das Krankenhaus zu seinem Ziel gelotst werden. Verzögert sich ein Termin, etwa aufgrund eines Notfalls, wird der Patient frühzeitig darüber informiert und ihm automatisch ein neuer Termin mitgeteilt. Der unmittelbare Mehrwert, den die Patienten durch das Tragen der elektronischen Armbänder so nutzen könnten, dürfte auch für eine hohe Akzeptanz sorgen. 

Bereits beim Testlauf mit der Lokalisierungsfunktion waren zwei von drei Patienten zum freiwilligen Anlegen eines Patientenarmbandes bereit. »Mit dem so aufgebauten Sensornetz in der Klinik konnten wir jeden der Patienten mit einer Genauigkeit von etwa 2,5 Meter lokalisieren«, bestätigt Ma. Um einen Patienten ohne Suchzeiten zu kontaktieren ist dies vollkommen ausreichend. Zusätzliche Informationen für das Klinikpersonal aber lassen sich damit bisher noch nicht eindeutig generieren. Für eine flexible Terminplanung etwa wäre es notwendig, exakt zu wissen, ob der Patient noch im Wartezimmer ist oder bereits beim Arzt im Behandlungsraum. Liegen diese Wand an Wand, sind bei einem Ortungsradius von mehr als zwei Meter beide Optionen denkbar. Um auch solche Fragestellungen automatisch beantworten zu können, wären daher zusätzliche Verknüpfungen mit Daten des Krankenhausinformationssystems oder der Einsatz ergänzender Sensortechnik sinnvoll. 

Bei »Olog-PAT« setzen die Forscher vom Fraunhofer IIS auf dieselbe anpassungsfähige Basistechnologie s-net, die im Rahmen des Projekts »OPAL Health« etwa zur aktiven Überwachung der Temperatur von Blutkonserven oder der Lokalisierung von medizinischen Geräten entwickelt wurde. Auch hier wird über Smart Objects auf Basis des s-net-Protokolls ein sich selbst organisierendes drahtloses Sensornetz aufgebaut. Ein solches Netzwerk ist zum einen extrem stromsparend und arbeitet zum anderen mit Funktechnologie, die in der sensiblen Infrastruktur einer Klinik keine Störungen verursacht. Zudem lässt sich die notwendige Infrastruktur ohne großen Aufwand in den Kliniken installieren. Für den Informationsfluss von und zu den einzelnen Patientenarmbändern oder Sensorobjekten wird zum größten Teil das von den verschiedenen Smart Objects selbst geknüpfte Netzwerk genutzt. Damit sind verhältnismäßig wenig stationäre Ankerknoten in den einzelnen Stockwerken oder den Eingängen der einzelnen Stationen fest zu installieren. Einer effizienteren Organisation des Klinikablaufs stünde so nichts mehr im Wege. (stw)

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M.Eng. Enrique Marcial-Simon
  • Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Tuan Huy Ma
  • Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
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