Entwicklung einer Lokalisierungs- und Alarmierungsinfrastruktur für das klinisch-pflegerische UmfeldDevelopment of a Localization and Alerting Infrastructure for a Clinical and Nursing Environment

Einleitung

Durch den Fortschritt in der Medizin und die allgemein verbesserten Lebensbedingungen wird unsere Gesellschaft immer älter. Betrug der Anteil der über 65-jährigen 2004 noch etwas über 15 %, werden es 2030 bereits über 30% sein. Mit zunehmendem Alter stellen sich jedoch einige körperliche Einschränkungen ein: die Muskelmasse nimmt ab, was zu einem Nachlassen derMuskelkraft und zu einer Beeinträchtigung der Bewegungs- und Reaktionsgeschwindigkeit führt. Dadurch häuft sich die Anzahl an Stürzen bei älteren Menschen. Verletzungen, insbesondere Brüche, die häufig bei Stürzen auftreten können, verheilen jedoch oft nur schlecht, sodass es häufig zu Komplikationen kommen kann. Die Eigenständigkeit der Betroffenen und damit einhergehend die Lebensqualität können dadurch teils erheblich vermindert werden: durch die eingeschränkte Mobilität sind sie mitunter dauerhaft auf fremde Hilfe, selbst in alltäglichen Situationen angewiesen. Zu den teils hohen Kosten, die durch Krankenhausaufenthalte, Behandlungen, Nachsorge- und Pflegemaßnahmen entstehen, kommt die Angst vor erneuten Stürzen. Diese Angst, die objektiv betrachtet häufig nicht begründet ist, verstärkt vorhandene Gangunsicherheiten und begünstigt so weitere Stürze. Um dem entgegen zu wirken, sind präventive Maßnahmen zur Sturzprophylaxe in geriatrischen Einrichtungen und der häuslichen Pflege von großer Bedeutung. Dazu gehören regelmäßige Bewegung, um die Muskulatur fit zu halten, das Gebrauchen von Gehilfen zur Stabilisierung des Gangbilds und vor allem das Beseitigen von Stolperfallen, wie lose Kabel und Teppiche oder Bodenunebenheiten, wie beispielsweise Türschwellen.

So hat sich bereits das Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund (IBR) der Technischen Universität Braunschweig in Zusammenarbeit mit dem Peter L. Reichertz Institut für medizinische Informatik (PLRI) mit dem Thema Sturzprävention beschäftigt. Es wurde ein prototypisches Sensor-System entwickelt, das Aufstehprozesse erkennen kann, um durch schnelle Hilfestellung Stürze zu vermeiden. Dieses sogenannte INBED-System wurde von Nico Jähne-Raden bereits im Zuge seinerMasterarbeit erweitert und wird derzeit im Rahmen eines Forschungsprojekts weiterentwickelt.

Aufgabenstellung

Mit dieser Masterarbeit soll geklärt werden, wie über Methoden der Indoor-Lokalisierung die Alarmierung des Pflegepersonal im klinisch-pflegerischen Umfeld effzienter gestaltet werden kann. Die nachfolgenden Anforderungen an das System werden in der begleitenden Evaluation , auch gerade im Hinblick auf quantitative Aspekte, noch genauer analysiert und spezifiziert. Dennoch soll das System konzeptionell in der Lage sein, verschiedene Settings zu unterstützen.

Der Patient trägt einen INBED-Sensor, der Ereignisse, wie Stürze oder ähnliches, registriert. Über weitere Stationen, den sogenannten Room- und HallwayHops, wird dieses Ereignis inklusive relevanter Daten, wie zum Beispiel dem Ort des Vorfalls, an die Basisstation weitergeleitet. Der Server alarmiert zur jetzigen Zeit das Pflegepersonal visuell und akustisch, so dass dem betroffenen Patienten schnell geholfen werden kann. Die Alarmierung soll nun über mitgeführte Tablets abgewickelt werden. Um die Alarmierung effzienter zu gestalten, soll eine Lokalisierung der Tablets über die vorhandene Krankenhausinfrastruktur vorgenommen werden. Ermittelte Daten werden vom Server zu Positionsdaten verarbeitet, anhand denen entschieden werden kann, welche Pflegekräfte benachrichtigt werden sollen. Der Server ist zudem für die automatische Alarmabschaltung und die Zuverlässigkeit der Alarmierung zuständig.

Zur Umsetzung dieser Aufgaben soll zunächst eine Android-Applikation entworfen und implementiert werden, die das Pflegepersonal über registrierte Ereignisse, die auf eine erhöhte Sturzgefahr hinweisen, informieren. Bei einem solchen Ereignis soll jedoch nicht das gesamte Personal alarmiert werden, sondern nur solches, das sich in der näheren Umgebung zum Alarmursprung befindet. Deshalb ist eine Lokalisierung des Pflegepersonals über dessen Tablets notwendig. Da eine Ortung mittels GPS innerhalb von Gebäuden nicht möglich ist, soll die Lokalisierung über WLAN Access Points stattfinden. Für diese Indoor-Lokalisierung gibt es unterschiedliche Techniken, die in Kapitel 2 näher vorgestellt werden. Die Entscheidung, welche Tablets am Ende tatsächlich bezüglich des Notfalls informiert werden, soll dabei vom Server getroffen werden. Die Applikation soll in der Lage sein, die Nutzer visuell und akustisch über eintreffende Alarme zu benachrichtigen und wichtige Informationen, wie Raumnummer und Art des Notfalls, übersichtlich darzustellen. Dieser Vorgang entfällt, sobald sich eine Pflegekraft im entsprechenden Raum befindet.

Die verschiedenen Ereignisse, die durch das System registriert werden sollen dabei unterschiedliche priorisiert werden. So sollen beispielsweise Stürze und Aufstehversuche die höchste Priorität erhalten, d.h. diese Alarme werden umgehend weitergeleitet und bedürfen einer Bestätigung des Personals. Die Applikation bedarf also einer Möglichkeit, dass der Nutzer entscheiden kann, ob er sich um einen Notfall kümmern wird oder nicht. So können im schlimmsten Fall möglichst schnell andere Pflegekräfte informiert werden, sodass die Patientenversorgung sichergestellt ist. Alarme sollten automatisch abgeschaltet werden können und es sollte kein Alarm mehrfach pro Zimmer ausgelöst werden, höher priorisierte Alarme sollten jedoch unter allen Umständen gemeldet werden. Die Anforderungen an die Applikationen bestehen insbesondere in der Ausfallsicherheit und Geschwindigkeit: der Notfall muss unter allen Umständen weitergeleitet werden und das schnell genug. Ansonsten hat das Personal nicht die Möglichkeit, bei einem Aufstehversuch rechtzeitig zu assistieren, um einem Sturz vorzubeugen. Zudem sollte die Applikation benutzerfreundlich sein, um das Pflegepersonal in seinem Arbeitsfluss nicht zu sehr einzuschränken.