Der Blick über den Tellerrand: Praxisbericht zum Einsatz von RFID in Krankenhausumgebungen

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1 Der Blick über den Tellerrand: Praxisbericht zum Einsatz von RFID in Krankenhausumgebungen 04. Oktober 2010, 3. Wildauer Symposium "RFID und Medien Dr. Rok Druzinic-Fiebach, how to organize Gesellschaft für Technologieentwicklung mbh, Berlin, Deutschland

2 2 KARL STORZ Deutsches Traditionsunternehmen Führend in der Minimal Invasiven Chirurgie OR1 und how to organize GmbH (H2O) Tochterunternehmen von KARL STORZ Forschung & Entwicklung Innovative Lösungen Neueste Technologien Optimale Abläufe Prozessoptimierung

3 Überblick zum Vortrag 3 Einleitung Prozessoptimierung in Krankenhäusern Typische Anwendungsfälle Anforderungen und Ziele RFID und andere Sensortechnologien als Lösungsansatz Evaluationsergebnisse aus dem Klinikumfeld Ressourcenplanung, Lokalisation und Steuerung Optimierung logistischer Abläufe Sterilität und sichere Identifikation über optische Technologien Fazit & Zusammenfassung

4 Einleitung 4

5 Prozessoptimierung in Krankenhäusern 5 Heutige Krankenhäuser sind einem enormen Kostendruck ausgesetzt. Müssen profitabel wirtschaften! Enorme Potentiale für Kosteneinsparungen sind jedoch vorhanden. Optimierung von Krankenhausprozessen mit modernen Funk- und Sensortechnologien: Sensoren liefern Informationen. Gezielte Steuerung und Optimierung von Prozessen, Ressourcen und klinischen Prozessabläufen. Überprüfung logistischer Vorgänge im Krankenhaus. Kosteneinsparungen erzielen und die Patientensicherheit erhöhen!

6 Prozessoptimierung in Krankenhäusern 6 (Sensor-)Technologien als Basis für Lokalisierungs-, Tracking- und Auto-ID Lösungen Sensordaten sammeln. WLAN als geeignete Trägertechnologie. Mehrere mobile Sensoren einbeziehen und verschiedene Sensormessungen kombinieren. Krankenhausprozesssteuerung verlässlich und sicher machen. Effizienz und die Effektivität der Abläufe erhöhen. Sicherheit beim Steuern und Lenken von Ressourcen schaffen. Objekte, Geräte und Personen lokalisieren. Transparenz schaffen. Lebenszyklus erzeugen. Sensorfusion Untersuchungen u.a. in einem öffentlich geförderten PROFIT Projekt.

7 Typische Anwendungsfälle 7 Drahtlose VoIP- und Datendienste (mobiler Schwesternruf). Identifikation, Lokalisierung und Tracking von: Patienten Krankenhauspersonal medizinischen Geräten und Instrumenten Krankenhausbetten Blutkonserven Krankenhauswäsche Medikamenten etc. Je nach Anwendungsfall, gibt es unterschiedliche Anforderungen an die einzusetzenden (Funk-)technologien benötigte Positionierungsgenauigkeit benötigte Datenrate Reichweite Echtzeitfähigkeit Batterielebensdauer etc.

8 Anforderungen und Ziele 8

9 Anforderungen und Ziele 9 Effektive, und effiziente Steuerung und Optimierung von Abläufen im Krankenhaus: Effektive Ressourcenplanung und Ressourcenzuordnung. Verlässliche Lokalisation und Steuerung. Effizientes Aufgabenmanagement und Patientenvisite. Optimierung von logistischen Abläufen und Aspekten. Eine zuverlässige Vitaldatenerfassung. Sicherheit von Patienten im Krankenhaus gewährleisten.

10 Sensortechnologien als Lösungsansatz 10 Krankenhausoptimierungsziele und benötigte Sensortechnologien: Technologien Effektive Ressourcenplanung Verlässliche Lokalisation und Steuerung Ziele Effizientes Task- Management und Patientenvisite Optimierte logistische Abläufe Zuverlässige Vitaldatenerfassung Patienten- /Datensicherheit und Sterilität garantieren 2G/3G x x x WLAN (x) x x x x RFID UHF x x RFID HF x x x x Aktive RFID x x x 1D/2D-Codes (Datamatrix) x x Bluetooth x x ZigBee x x UWB x x NFC x x x x Infrarot x x Ultraschall Digitaler Stift HCI Fingerprint HCI Gesichts-Erkennung HCI Iris-Erkennung x x x x x

11 Evaluationsergebnisse aus dem Klinikumfeld 11

12 Ressourcenplanung, Lokalisation und Steuerung 12 Prozesssteuerung: Interaktion entlang des OP Ablaufes 1 2 Terminplanung Aufnahme 3 Pre-OP 4 Intra-OP 5 Post-OP 6 Entlassung Vor-Medikation Transport Anästhesie beginnt Behandlung Anästhesie endet Transport Station Daten und Interaktion Externe Daten Integriertes Prozess und Ressourcenmanagement : Automatische Datensammlung Automatische Optimierung der Ressourcenallokation Verfügbarkeit von Daten in Echtzeit Externe Daten Steuerungs- und Lokalisierungsmodul: Personal, Patienten und Geräte mit neuesten Ortungstechnologien lokalisieren. Echtzeitkontrolle und Steuerung von OP-Prozessen. Automatische Steuerung des Personals. Automatische Anpassung des OP-Planes bei Zeitverzögerungen und Änderungen.

13 Ressourcenplanung, Lokalisation und Steuerung 13 Überwachung von Aktivitäten und Anzeige des Behandlungsstatus beim Durchlaufen des klinischen Pfades. SOLL - IST Vergleiche.

14 Ressourcenplanung, Lokalisation und Steuerung 14 Eine 100% verlässliche und raumgenaue Lokalisation von Patienten ist (zwingend) erforderlich. Innenraumortung in Krankenhausumgebungen über WLAN ist unscharf: Statistische Schwankungen der WLAN-Feldstärke führen zu Lokalisierungsfehlern. Ungenaue Lokalisierungsergebnisse fließen in Applikationen ein. Gewünschte Einspareffekte, z.b. verkürzte OP-Durchlaufzeiten, entstehen nicht in vollem Umfang. Ansätze für eine (nahezu) raumgenaue Ortung über WLAN: Kombination von WLAN Ortung mit Expertensystemen bzw. regelbasierten Ansätzen Raumsprünge bei der Ortung über Plausibilitätschecks herausfiltern. Schwachpunkt: Entsprechende Expertensysteme müssen an die räumlichen Verhältnisse in der Krankenhausumgebung angepasst werden. Kombination von WLAN mit Infrarot Sensoren. Schwachpunkt: Direkte Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger ist erforderlich. Kombination von WLAN mit Trägheitssensoren und mit intelligenten Karten.

15 Ressourcenplanung, Lokalisation und Steuerung 15 Eine raumgenaue Ortung lässt sich jedoch auch wesentlich einfacher realisieren, über kleine kostengünstige Sensorpunkte. Platzierung in jedem Raum oder an strategisch wichtigen Punkten entlang des klinischen Patientenpfades. Senden dort ihre eindeutige Kennung aus. Sendeleistung jedes Sensorpunktes ist entsprechend zu regeln, so dass das Sensorsignal nur lokal bzw. nur im gewünschten Raum von einem geeigneten Sensor-Client empfangen werden kann. Eine raumgenaue bzw. zonengenaue Ortung kann über Sensorpunkte und Sensor-Clients auf Basis von z.b. aktiv RFID bzw. ZigBee erfolgen. Andere mögliche Sensorpunkte: Ultraschall-Baken WLAN-Baken

16 Optimierung logistischer Abläufe 16 Sterilisationszyklus im Krankenhaus: Lager unsteril Hersteller Sterilisation OP-Saal Lager steril Aktuelle Situation: Krankenhäuser haben keine genaue Kenntnis über den aktuellen Bestand und die genaue Position ihrer Instrumente im Instrumentenkreislauf (fehlende Transparenz). Lösung: Erfolgt durch Einsatz unterschiedlicher AutoID-Technologien (z.b. Datamatrix Codes, HF/UHF RFID, aktiv RFID).

17 Optimierung logistischer Abläufe 17 Instrumenten Management Softwaremodul optimiert den Logistikprozess der Instrumente: Automatische Lebenszykluserfassung der Instrumente mit Hilfe von RFID und Dot Matrix Technologie. Verwaltet das Inventar durch automatische Nachverfolgung von Liefereingängen und Lieferausgängen, und bei der Instrumentenwartung. Stellt Lebenszyklusinformationen über die Anzahl der Nutzung, der Sterilisationsvorgänge und der Wartung zur Verfügung. Umfangreiches Management aller Instrumentenprozesse.

18 Optimierung logistischer Abläufe 18 Automatische Erfassung von Sieben über passiv UHF RFID:

19 Optimierung logistischer Abläufe 19 Identifikation von Instrumenten über HF RFID Transponder: Einbettung in Metall- und Kunststoffinstrumente

20 Optimierung logistischer Abläufe 20 Chirurgische Instrumente zugleich mit RFID Transpondern, als auch mit Datamatrix Codes markieren (dient u.a. als Fallback bei Ausfall einer dieser Technologien). Die Lesung erfolgt über geeignete Kombi-Lesegeräte: RFID HF Flächen-Leseeinheit und Lesegerät für Datamatrix Codes.

21 Sterilität und sichere Identifikation über optische Technologien 21 Die Sterilität der zu bedienenden Geräte im OP-Saal muss sichergestellt werden. Lösung: Berührungslose HCI Schnittstellen. Spezielle Infrarotkameras erfassen die Position von Fingern im Raum bzw. von Blickrichtungen des Auges. Sterile Handhabung von OP relevanten Informationen. Operateur kann benötigte Patientendaten berührungslos steuern. Sichere Identität: Login und Authentifizierung erfolgt, u.a. über Gesichts- und Iris-Erkennung. Berührungslose Finger und Handgesten Steuerung

22 H2O Non-Medical Bereich 22 Ziel: Einsatz von bestehenden Hardware- und Softwarelösung auch in anderen Branchen (z.b. Bibliothekswesen). Bestehende Prozessmodelle sind leicht anpassbar. OP-Ticket erstellt Identifikation entlang des klinischen Pfades Medien- / Identifikation entlang bibliothekarischer Pfade Besucher-Ticket erstellt Typische Bibliotheksprozessschritte abbilden wie Ausleihe, Rückgabe, Verlängerung, Mahnung, Erwerbung, Sicherung der Medien, Selbstausleihe, etc.

23 H2O Non-Medical Bereich 23 U.a. RFID HF und UHF Technologien für verschiedene Materialien (auch Metall). Ortung- und Tracking von Medien. Detektion von Medien im Pulk. Kombination mit anderen Technologien (Sensorfusion). HCI Technologien für berührungslose Interaktion mit digitalisierten Büchern/Medien.

24 FAZIT & Zusammenfassung 24

25 Fazit & Zusammenfassung 25 Die Vielzahl der möglichen Anwendungsfälle in Krankenhausumgebungen kann nur schwer (bzw. überhaupt nicht) über eine Technologie abgedeckt werden. Durch eine gezielte Auswahl und Kombination von unter anderem Drahtlosfunk- und Sensortechnologien kann eine ubiquitäre und verlässliche Steuerung von Prozessen im Krankenhaus erreicht werden, sowie eine sichere Identität von Personen und Objekten Vorort gewährleistet werden. Der Einsatz von Multisensoren führt zur Erhöhung der Patientensicherheit und Zufriedenheit. Weiterhin wird dem medizinischen Personal seine Kernkompetenz zurückgegeben, das Arbeitsumfeld verbessert und Raum bzw. Potential für neue Arbeitsweisen geschaffen. In einem öffentlich geförderten Projekt (Dylok - PROFIT) werden dafür benötigte Sensorfusion Ansätze von uns bearbeitet. Gesammelte Erfahrungen können auf andere Branchen übertragen werden (z.b. Bibliothekswesen).

26 26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Fragen?

27 Kontaktdaten für weitere Informationen 27 how to organize GmbH Prof. Dr. Omid Abri (Geschäftsführer), Dr. Marian Scherz (Portfolio Manager), Dr. Rok Druzinic-Fiebach (Projekt Manager),

28 ANHANG 28

29 Ressourcenplanung, Lokalisation und Steuerung 29 Steuerungs- und Lokalisierungsmodul steuert und lokalisiert dabei alle Ressourcen in Echtzeit: Lokalisieren Steuern Anpassen Funktionen Einsatz der neuesten Ortungstechnologien, um Personal, Patienten und Geräte zu lokalisieren Erlaubt die Echtzeitkontrolle und Steuerung von OP-Prozessen Automatische Steuerung des Personals bei der Ausführung behandlungsrelevanter Aufgaben Automatische Anpassung des OP-Planes bei Zeitverzögerungen und Änderungen in der Ressourcenverfügbarkeit Vorteile Automatisiert die Prozessadministration Erlaubt die Echtzeitkontrollevon OP-Prozessen Sichert die optimale OP- Auslastung zu jeder Zeit Efficiency Effizienz Visibility Daten- der of resource Ressourcenutilization Allokation Qualität Quality of Der care Behandlung processes Transparenz of metrics

30 Optimierung logistischer Abläufe 30 Instrumenten Management Softwaremodul optimiert den Logistikprozess der Instrumente: Erfassen Visualisieren Managen Funktionen Automatische Lebenszykluserfassung der Instrumente mit Hilfe von neuester RFID und Dot Matrix Technologie Verwaltet das Inventar durch die Nachverfolgung von Lieferein-und Ausgängen und der Instrumentenwartung Stellt Lebenszyklusinformationen über die Anzahl der Nutzung, der Sterilisationsvorgänge und der Wartung zur Verfügung Umfangreiches Management aller Instrumentenprozesse Vorteile Visualisiert das Inventar und die Verfügbarkeit von Instrumenten Kostentranspa -renzund - senkung Efficiency Effizienz Visibility Daten- der of resource Ressourcenutilization Allokation Qualität Quality of Der care Behandlung processes Optimierte Instrumenten- nutzung Transparenz of metrics

31 Optimierung logistischer Abläufe 31 Identifikation von Instrumenten über Datamatrix Codes:

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