Robotisches Assistenzsystem für die pädiatrische Patientenüberwachung

Der vom Fraunhofer IPA für das LMU Klinikum München entwickelte mobile Assistenz-roboter »Helga« ist in der Lage, bei Kindern mit leichtem Schädel-Hirn-Trauma ausgewählte neurologische Checks und Messungen von Vitaldaten eigenständig durchzuführen und somit das Pflegepersonal zu entlasten.

Bild: Das robotische Assistenzsystem »Helga« misst in einer interaktiven und kindgerechten Anwendung verschiedene Vitaldaten.© Fraunhofer IPA

Projektübersicht

Laufzeit: April 2025 bis April 2026

Fördergeber: LMU Klinikum München / Hauner Verein

Bild: Interaktion mit dem Patienten am Bett © Fraunhofer IPA

Die Herausforderung

Die Überwachung von Patientinnen und Patienten nach einem Schädel-Hirn-Trauma zählt zu den häufigsten Aufgaben in der Kinderchirurgie. Patienten verbleiben hierfür 24 bis 48 Stunden auf Station, wobei Pflegekräfte initial stündlich standardisierte neurologische Checks durchführen – ein Prozess, der bei hoher Belegung erhebliche Personalressourcen bindet.

Die Lösung: »Helga« übernimmt Routinemessungen

Der mobile Assistenzroboter »Helga« zeigt, wie hier durch den Einsatz innovativer Technologien eine Entlastung erreicht werden kann: Er fährt in entsprechenden Zeitintervallen selbstständig zu den Patientenzimmern bzw. Betten. Mit seiner Sensorik erkennt er die an der Bettkante sitzenden Patienten automatisch und errechnet eine geeignete Interaktionsposition. Über eine interaktive Touchscreen-Anwendung werden dann verbale und motorische Fähigkeiten der Patienten nach der Glasgow Coma Scale erfasst, ebenso Vitalparameter wie bspw. die Herzfrequenz. Die größte technische Neuerung ist das berührungslose Verfahren zur Messung der Pupillenreaktion, das eine speziell für diese Aufgabe entwickelte Kamera-Licht-Einheit nutzt und trotz unterschiedlicher Anatomien der Kinder und Lichtverhältnisse im Raum zuverlässig funktioniert.

Übertragbare Technologieentwicklungen

Die entwickelten Technologien – berührungslose Erfassung von Vitaldaten, interaktive Navigation und strukturierte Datenerfassung – sind breit übertragbar: auf Intensivstationen, in die Notfallmedizin oder in assistive Systeme für ältere Menschen.

Weiterentwicklung mit neuen Partnern

Im Folgenden sollen die Fähigkeiten des Roboters erweitert werden, sodass er neben der aktuell betrachteten Zielgruppe der Patienten mit leichtem Schädel-Hirm-Trauma auch für weitere Patientengruppen und Krankheitsbilder eingesetzt werden kann. Auch das automatische Türöffnen wird betrachtet, um einen komplett autonomen Betrieb zu ermöglichen. Gemeinsam mit einem interessierten Roboterhersteller oder Medizintechnikunternehmen soll der Prototyp dann zur Produktreife gebracht werden.

Bild: Schmerzscore am Bildschirm, Animation zur korrekten Positionierung für die Pupillenmessung, Erfassung der verbalen Fähigkeiten durch Spracherkennung © Fraunhofer IPA

Einblicke ins Projekt

 »Das robotische Assistenzsystem kann hochstandardisierte Prozesse übernehmen und ermöglicht es dem Personal, mehr Zeit für andere wichtige medizinische Aufgaben, den direkten Patientenkontakt und Gespräche mit Angehörigen zu verwenden«  Prof. Jan Gödeke, Stellvertretender Direktor der Kinderchirurgischen Klinik und Initiator des Projekts

Quelle: © Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Bildmaterial: © Fraunhofer IPA 

Bildhinweis Collage: Krankenhaus-IT (erstellt auf Basis des Bildmaterials des Fraunhofer IPA)