Die Digitalisierung erreicht die Krankenhäuser und erfordert eine schnelle und sichere Datenkommunikation. Der Mobilfunkstandard 5G kann dabei unterstützen. Mehrere Anwendungen sollen im deutsch-französichen Projekt 5G-OR zur Einsatzreife gebracht werden:
- die kontinuierliche Analyse lebenswichtiger Vitalparameter von Patienten
- die KI-gestützte Auswertung von Bildern und Videodaten aus dem OP
- Telechirurgie, die mit Echtzeitdaten arbeitet
Die Überwachung der Vitalparameter bei Patienten steht derzeit wegen der Corona-Pandemie im Fokus. Das klinische Personal ist mit einer Flut akustischer und optischer Informationen konfrontiert, die die Mitarbeiter mitunter an ihre Belastungsgrenze bringen. In der Klinik der Zukunft laufen alle Vitaldaten der Patienten drahtlos in einem Zentralrechner zusammen, wo sie von Künstlicher Intelligenz in Echtzeit analysiert werden.
Mit 5G im Krankenhaus viele mobile Geräte vernetzen
So erfährt das Klinikpersonal im OP oder auch auf der Intensivstation etwa, wo vorrangig Handlungsbedarf besteht. Die 5G-Technologie bietet hierbei zukünftig die Möglichkeit, eine Vielzahl mobiler Geräte auf kleinstem Raum gleichzeitig und mit geringen Verzögerungen bei der Kommunikation über Mobilfunk zu vernetzen.
Auch bei Diagnostik-Bildern oder Videosequenzen aus dem OP kann KI wertvolle Hilfe leisten, zum Beispiel bei einer endoskopischen Operation. Künstliche Intelligenz wertet hier die Bilder aus und schlägt Alarm, wenn Komplikationen drohen. 5G kann hierbei große Bandbreiten für die riesigen Datenmengen bereitstellen. Gleichzeitig können aber auch viele Anwendungen direkt durch Edge Computing berechnet werden, also nahe am Patienten, statt erst in die weiter entfernte Cloud geladen werden zu müssen.
5G ermöglicht sogar Telechirurgie-Anwendungen
Sogar Telechirurgie ist mit der neuen Technologie möglich, wobei der Arzt in einer anderen Stadt oder sogar in einem anderen Land sitzen kann als der Patient. Aus der Ferne steuert der Mediziner einen Roboter und erhält in Echtzeit alle erforderlichen Daten. Dank integrierter Roboter-Sensoren kann er sogar einen Widerstand fühlen, zum Beispiel bei einer Nadelpunktion.
Für die Übertragung wird dabei der 5G-Modus Ultra Reliable and Low Latency Communications eingesetzt. Dieser bietet geringe Latenzzeiten bei gleichzeitig hoher Ausfallsicherheit, beides essenziell für die Telechirurgie.
Wie 5G den Robotereinsatz im Krankenhaus unterstützt
In einem vierten Projekt soll ein mobiler Roboter im OP alle nötigen Geräte, Materialen und Instrumente bereitstellen, um das Krankenhauspersonal zielgerichtet zu unterstützen. Solche mobilen Systeme fahren in modernen Fabriken längst zwischen Maschinen hindurch. Jedoch sind OP-Räume für die Systeme eine Umgebung mit extremen Anforderungen an Präzision, Sicherheit, Flexibilität und Zuverlässigkeit. 5G-Campusnetze könnten helfen, diese Anforderungen zu meistern.
Das Projekt 5G-OR (Aufbau der nächsten Generation eines 5G-fähigen Operationssaal-Ökosystems zur Verbesserung der Patientenversorgung) ist im Januar gestartet und läuft über drei Jahre. Beteiligt sind Unternehmen und Institute.
Projektpartner bei 5G-OR
Für die deutsche Seite ist das Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA federführend. Operationssäle in Straßburg und Mannheim sowie in der Charité in Berlin stehen für die praktische Umsetzung bereit. Des weiteren sind beteiligt die Sectorcon GmbH, die Karl Storz SE & Co. KG sowie die IHU-Strasbourg, die die Aufgabe des Koordinators in Frankreich übernimmt, das Institute of Research and Technology sowie RDS (Rhythm Diagnostic Systems).
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