Intelligente Anwendungen und Prozesse im Krankenhaus der Zukunft



Ähnliche Dokumente
openor Ein Framework für Medizinische Assistenzsyteme

Erfolgreiche Kooperation von öffentlicher Forschung und industrieller Entwicklung

FORUM 16 IT DIE DOKUMENTATIONSPROTHESE DER SOZIALEN ARBEIT INNOVATION, HILFSMITTEL ODER BEHINDERUNG?

Geyer & Weinig: Service Level Management in neuer Qualität.

Gender-Mainstreaming und Qualitätsmanagement in der betrieblichen Praxis

Innovative Kommunikations- und Verwaltungslösung für Unternehmen in der Pflege- und Gesundheitsbranche

Ergebnisse: Online- Fundraising Studie 2011 von Thomas Seidl & Altruja GmbH

Agiles Design. Dr.-Ing. Uwe Doetzkies Gesellschaft für Informatik mail:

INDIVIDUELLE SOFTWARELÖSUNGEN CUSTOMSOFT CS GMBH

Wir entwickeln Medical-IT-Lösungen für die Aufgaben von heute und die Anforderungen von morgen!

Mobiler. Vernetzter. Emotionaler. Wie SBG auf die Entwicklung des Internets reagiert

E POSTBUSINESS BOX Release Notes. Release 2.0

Temperaturund Klimakontrolle Flottenmanagement

Open Source Software als Medizinprodukt

Dr. Schalnus. Leistungsportfolio. für. Berater, Investoren und Content Provider. Mai Dr. Schalnus

Kontinuierliches und automatisches Dosis-Monitoring in einem heterogenen klinischen Umfeld beim Umstieg auf ein iteratives Rekonstruktionsverfahren

Medizinische elektrische Geräte und Systeme

Rundum-G. Die Anforderungen durch ständig steigende

Ergebnisse des Workshops. IKT und Medien vom beim Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe

Wir brauchen eine neue Definition von Erfolg

Xesar. Die vielfältige Sicherheitslösung

Applikationen für das Qualitätsmanagement

sensave 24 Stunden 7 Tage in der Woche rundum sorglos

implexis GmbH: Kompetente Lösungen für smarte Anforderungen

Sichere Anleitung Zertifikate / Schlüssel für Kunden der Sparkasse Germersheim-Kandel. Sichere . der

YOUR FOCUS ON MOBILE CITY BREMEN

Mit Instrumentenmanagement Kosten optimieren.

mobilepoi 0.91 Demo Version Anleitung Das Software Studio Christian Efinger Erstellt am 21. Oktober 2005

Free your work. Free your work. Wir wollen Ihnen die Freiheit geben, sich auf Ihr Geschäft zu konzentrieren.

Alumnisoftware. Mit Fokus auf intuitive Bedienung und. die wesentlichen Funktionen für Ihre. Alumniarbeit, unterstützt Sie Konnekt

Worum geht es in diesem Projekt?

Virtuelle Fachbibliothek Ethnologie:

Neue 3D Machine Vision Software im Metro-Stil von Windows 8 lässt in die Zukunft blicken

conuno - WIR GESTALTEN FÜR SIE Development Services

KTS KOMMUNIKATIONSTECHNIK & SYSTEME

präzision und kreativität feinmechanik & systemtechnik gmbh

A new Star is born. Lassen Sie konventionelle Thoraxdrainagen um Lichtjahre hinter sich. ATMOS S 201 Thorax ATMOS E 201 Thorax

Dominik Stockem Datenschutzbeauftragter Microsoft Deutschland GmbH

Staatssekretär Dr. Günther Horzetzky

Maschinenrichtlinie 2006/42/EG 150 Fragen und Antworten zum Selbststudium

Metadateneditoren für ArcGIS

Forschungsprojekt. Untersuchung zu Studienverläufen und Studienerfolg

Pressemitteilung Kostengünstige Automation für Kleinserien und Laboranwendungen

Innovation Forum Digitalisierung. Industrie Smart City Internet of Things Safety&&Security» Internet of Things. » Industrie

Organisation des Qualitätsmanagements

ZAHNIMPLANTATE MADE IN GERMANY

Clusterfonds Innovation Finanzierungsbeispiele

Patientensicherheit. Die Zukunft im Blick. Selbstbewertung

Qualitätsmanagement Handbuch gemäss ISO 9001:2008 / ISO 13485:2003

Verfahrensbeschreibung Benchmarking mit ODScervix/dysplasie

Spezielle Lebenslösung für die Grafts zum Aufbewahren - Songul Alci

Produktvorstellung: CMS System / dynamische Webseiten. 1. Vorwort

Industrial Application Profiles.

STRATEGISCHE PERSONALPLANUNG FÜR KLEINE UND MITTLERE UNTERNEHMEN. Fachtagung CHANGE Papenburg Kathrin Großheim

Fachapplikationen in heterogenen IT Landschaften

Prozessmanagement im OP. Prof. Dr. rer. oec. Dipl. Soz.-Päd. Michel Greiling

P&P Software - Adressexport an Outlook 05/29/16 14:44:26

SCHÖNE ZÄHNE. Lebensqualität mit Zahnimplantaten 1

krankenversicherung Kooperation der Knappschaft mit dem Grönemeyer Institut für MikroTherapie in Berlin

Deutliche Mehrheit der Bevölkerung für aktive Sterbehilfe

INSYDE -Integration of Health System Data and Exchange

MEDIZINPRODUKTE. Chancen und Herausforderungen aus Sicht der Industrie

bluechip Das elektronische Schließsystem. Komponenten und Lösungen für Türen

How-to: Webserver NAT. Securepoint Security System Version 2007nx

Siemens und Start-ups eine Erfolgsgeschichte seit über 15 Jahren

Zulassung nach MID (Measurement Instruments Directive)

EDL-G der Weg zur Gesetzeskonformität. Katrin Gerdes, Marketing Executive

Der Schutz von Patientendaten

Praxen bei der Implementierung von IT achten?

Continuous Integration im medizinischen Bereich

UNTERNEHMENSLEITBILD DER WERNSING FOOD FAMILY LEITBILD UND LEITIDEE

Die künftige Ingenieurausbildung in der EU - Brennpunkt Ostsee-Raum oder The Network of Excellence in Mechatronics in the Baltic Sea Region

Business Solutions for Services

Ergonomie in der Praxis

Medizinische Informatik Homepage:

Mobiles SAP für Entscheider. Permanente Verfügbarkeit der aktuellen Unternehmenskennzahlen durch den mobilen Zugriff auf SAP ERP.

Grundlagen Software Engineering

Implementation of a Framework Component for Processing Tasks within Threads on the Application Level

GEZIELT MEHR SICHERHEIT MIT 4I ACCESS SERVER & 4I CONNECT CLIENT

Test zur Bereitschaft für die Cloud

Screening Das Programm. zur Früherkennung von Brustkrebs

SmartDispatch DMR-Dispatcher. Bestellablauf. SmartDispatch-Bestellablauf V1.0

Analyse l Training l Dokumentation MEDICAL PRO. Die neue Generation der Dynamed-Trainingsgeräte

Ziel ist es, alle Abläufe von der Aufnahme bis zur Entlassung aus einer Hand zu koordinieren.

NCDiff Testmanagement leicht gemacht

Erfüllen heute verfügbare PACS die gesetzlichen Vorschriften der Röntgenverordnung? B. Schütze, T.J. Filler

Design Patterns 2. Model-View-Controller in der Praxis

Ein unverzichtbarer Helfer für den Heizwerksbetrieb!

GUTEN TAG. Herzlich willkommen bei Lista Office LO. Februar Ein Unternehmen der Lienhard Office Group.

IVS Arbeitsgruppe Softwaretechnik Abschnitt Management komplexer Integrationslösungen

Fehlermonitor. Software zur seriellen Verbindung PC-Airdos Visualdatensignale und Fehlermeldungen-Ausagabe per SMS / Drucker

Psychologie im Arbeitsschutz

Einrichtung Ihres 3 Konto unter MAC OS

Pflegeberichtseintrag erfassen. Inhalt. Frage: Antwort: 1. Voraussetzungen. Wie können (Pflege-) Berichtseinträge mit Vivendi Mobil erfasst werden?

Sicherheitstage SS 2007

Do something, do more, do better Ein Vorschlag für eine stufenförmige Strategie der Zusammenarbeit von Selbsthilfe und Krankenhäusern

Bachelor-/Masterarbeit: ALM-Umgebung für native medical Apps unter Android und ios

Die Analyse-Software für mehr Durchblick beim Telefonverhalten in Ihrem Unternehmen

25 Jahre Erfahrung. Sie kommunizieren multilingual? Wir haben die Prozesse.

FIW Forschungs-Institut Würtenberger Fragebogen Hauptbefragung bodylife Award bodylife AWARD Fragebogen. 0 Ja, sofort 0 Ja, später 0 Nein

Transkript:

Intelligente Anwendungen und Prozesse im Krankenhaus der Zukunft Bericht aus der Fraunhofer Charité Kooperation Berlin das F&E Zentrum für neue Interventionstechnologien Direktor: Prof. Dr.-Ing. Erwin Keeve Dipl.-Inf. Wissenschaftlicher Mitarbeiter fabio.fracassi@charite.de Charité Fraunhofer IPK

Wer sind wir? 2

Fraunhofer Gesellschaft Fraunhofer größte Organisation für angewandte Forschung in Europa Die führende Einrichtung für angewandte Forschung in Europa 18.000 Mitarbeiter 1.660.000.000 Euro Jahresumsatz, davon 1,4 Mrd im Leistungsbereich Vertragsforschung 80 Institute weltweit (57 in Deutschland) 5 Institute in Nord Amerika, 5 Institute in Asien Fraunhofer Gesellschaft Die Fraunhofer-Charité-Kooperation hat ihren Sitz am Inst. für Produktionssysteme und Konstruktionstechnik das gemeinsam mit dem IWF der TU Berlin das Produktionstechnische Zentrum Berlin bildet 3

Unser Auftrag und unsere Verantwortung Fraunhofer Auftragsforschung ist unser Auftrag Die Fraunhofer-Gesellschaft fördert und betreibt international vernetzt anwendungsorientierte Forschung zum unmittelbaren Nutzen für die Wirtschaft und zum Vorteil für die Gesellschaft. Über 70 Prozent dieses Leistungsbereichs werden mit Aufträgen aus der Industrie und mit öffentlich finanzierten Forschungsprojekten erwirtschaftet Knapp 30 Prozent wird von Bund und Ländern als Grundfinanzierung beigesteuert Fraunhofer Gesellschaft Industrielle Auftragsforschung Klassische Auftragsforschung Lizensierung von Ergebnissen eigenfinanzierter Vorlaufforschung und Ergebnissen aus öffentlichen Drittmittelprojekten 4

Charité Universitätsmedizin Berlin Charité forschen, lehren, heilen, helfen Europas größtes Universitätskrankenhaus M8 Alliance 18.000 Mitarbeiter 1.200.000.000 Euro Jahresumsatz, davon 155 Mio im eingeworbene Drittmittel und 177 Mio F&E Zuschuss 136.000 stationäre Patienten pro Jahr 563.000 ambulante Behandlungen pro Jahr 103 Kliniken organisiert in 17 Centren Charité Die Fraunhofer-Charité-Kooperation hat ihren Sitz am CC 9 Unfall und Wiederherstellungschirurgie 5

Das Selbstverständnis der Charité Charité Über die Hälfe der Nobelpreisträger in Medizin und Physiologie Die Ärzte der Charité sind nicht an sich besser als andere, es ist die große Zahl der Fälle, die die Erfahrung macht und der Anspruch die Besten sein zu wollen CHE Ranking 2009 Charité 6

Fraunhofer Charité Kooperation Medizintechnik Forschung für hoch innovative Unternehmen Gründung im Jahr 2000 durch Vorstände FhG & Charité 1.000.000 Euro Jahresumsatz 10 Mitarbeiter Ingenieure der Elektrotechnik und Informatik Ärzte direkt im Team eingebunden Infrastruktur 400 qm Laborfläche im Krankenhausumfeld Zugang zu Operationsräumen Zugang zu Radilogischen Systemen Charité Tranlationale Forschung mit dem Ziel zur Innovation EU, BMBF, BMWi, Industrie - Forschungstransfer 7

Beiträge zur Minimierung der Finanzierungslücke im Technologietransfer Ärzte und Ingenieure gemeinsames Vorgehen von beiden Seiten der Wertschöpfungskette Grundlagenorientierte Vorlaufforschung Frühzeitige Einbindung von Klinikern Angewandte Forschung unter Ausschöpfung öffentlicher Förderprogrammen Industrielle Verbundvorhaben gefördert durch öffentliche Ausschreibungen Klinische Überprüfung der Ergebnisse Industrielle Auftragsforschung Klinische Evaluierung von Prototypen/Vorseriengeräten Charité Begleitende Veröffentlichungen beim Markteintritt 8

Schwerpunkte unserer Arbeiten Innovationsbrücke wir für Sie Forschung & Entwicklung Medizintechnik Infrastruktur für High-End Operationssäle Intraoperative 3D Bildgebung Chirurgische Instrumente und Instrumentennavigation Medizinische Software und 3D Visualisierung Qualitätsmanagement Medizinproduktegesetz Heidi Olze, Charité Fachpublikationen zum Markteintritt Netzwerk zu Fördergebern, Verbänden und 9

Markt 10

Steigende Marktchancen 1 Jährlich kontinuierlich 20% Wachstum im CAS Markt Potentiale: Weltweit(CAS), Europa(PACS), Deutschland(KRP) Anteil der minimalinvasiven und/oder bildgestützen Eingriffe steigt um bis zu 67% Operationssäle sind integraler Bestandteil der klinischen Wertschöpfung Gleichzeitig teuerster Arbeitsplatz im KH (ca. 3000 /h) => rationalisierte Prozessabläufe essenziel Integration erlaubt neue bisher unmögliche Innovationen 1 Millennium Research Group: Market Reports 2008 on Image Guided Surgery 11

Probleme mit der IT 12

Komplizierte / technisch orientierte Bedienung ist immer noch weit verbreitet Fehlende Interoperabilität Fehlende Datendurchgängigkeit Patientendaten müssen mehrfach eingegeben werden (manuell) Anna Maria Seyffert Bilddaten müssen oft auf CD in den OP gebracht werden Anna Maria Seyffert 13

Steigende Anforderungen Datendurchgängigkeit In heterogenen klinischen Anwendungslandschaften Medizinische Anwendungen benötigen viele Komponenten Nur die wenigsten gehören zur innovativen Kernkompetenz. Aufwendige Standardkomponenten Datenimport und export Anbindung an PACS und KIS Server Visualisierung Intuitives User Interface Test, Dokumentation und Zulassung erhöhen den Entwicklungsaufwand Datendurchgängigkeit trotz Herstellermix Plug-and-Play Integration in Klinik- und OP-Netze Intuitives User Interface 14

openor Ein Framework für Medizinische Assistenzsyteme 15

openor bündelt Kompetenzen Offenes Framework für Industrie und Forschung Entwicklungserfahrung in erfolgreichen Frameworks Slicer Framework für medizinische Forschungssoftware Boston Womens Hospital Julius Framework für medizinische Assistenzsysteme Forschungszentrum Caesar Erwin Keeve, Stiftung ceasar Interdisziplinäres Entwicklungsteam Informatiker Ingenieure Designer Psychologen Ärzte in verschiedenen chirurgischen Disziplinen Medizinisches Personal Grundlage für Eigenentwicklungen Entwicklung als Framework Open Source forciert strukturelle Interoperabilität Erweiterbar 16

openor systematisiert Qualität Modulare Komponenten flexibler Einsatz Modulare Entwicklung Flexibilität Wartbarkeit Integrierbar in bestehende Software Plattformübergreifend Einsatz auf unterschiedlichen Endgeräten Keine Hersteller / Versions-Abhängigkeiten Screenshot Prototyp openor DicomViewer Interoperable Basiskomponenten Zulassungsrelevante Dokumentation und automatisierte Tests Vereinfachtes automatisiertes Deployment Deklarative UI-Engine 17

Traditionelle UI Entwicklung Intuitives User Interface Eröffnet breite Anwendungsmöglichkeiten Basierend auf gängigen UI Bibliotheken Microsoft MFC/WTL Apple Cocoa Nokia Qt Basiert auf den Techniken Model View Controller (MVC) Event Observer Konzeptstudie, openor User Interface Entwicklungsprozess UI-Elemente werden auf niedriger Abstraktionsebene erstellt Einzelne UI-Elemente werden manuell verbunden Sicherheits- und Validitätsprüfung werden manuell an den Verbindungsstellen ausgeführt Funktionalität ergibt sich aus dem impliziten Netz Überproportional fehleranfällig Macht etwa ein Drittel üblicher Anwendungen aus Verursacht etwa die Hälfte der Fehler Schwer automatisiert zu testen 18

Unser Ansatz: deklarative UI Entwicklung Vereinfachte Entwicklung mehr Zeit für Innovation Deklarative Programmierung ist bewehrt SQL (Datenbanken).html/.css (Webentwicklung) Prolog (Logik/KI) Lex/Yacc (Compiler) Excel UI-Elemente Netzwerk wird explizit dargestellt. Verbindungen und Validierungen werden automatisch erstellt Höheres Abstraktionsniveau möglich Mehr Informationen erlauben adaptive Anpassung der UI Datenfluss und Workflow Engine Algorithmen und Arbeitsabläufe können als Netzwerk dargestellt werden Dynamik der Applikation wird explizit dargestellt Teile der UI können automatisiert erstellt oder Validiert werden Adobe 19

Unser Ansatz: deklarative UI Entwicklung II Höhere Abstraktion fokussiert auf das Wesentliche Planung Operation Die deklarative UI Beschreibung ist statisch Analog wird eine Workflow Engine eingeführt eine deklarative Beschreibung der Veränderung der MMS verwendend das Vokabular der abgebildeten Arbeitsabläufe vereinfacht die Validierung der Arbeitsabläufe Modelliert nach dem Vorbild von Finite State Machines bildet das Bindeglied zwischen MMS und Backend Zusätzlich wird eine Dataflow Engine benötigt eine deklarative Beschreibung der Algorithmen Modelliert nach dem Vorbild von Datenfluss Netzwerken und Scene-Graph beschreibungen vereinfacht die Anbindung an UI und Workflow Engine Kontrolle 20

Medical Software Application openor UI Engine Workflow Engine Dataflow Engine Input Drivers Nav. Cam. Touch Mouse Cocoa Qt Import/Export Drivers PACS DiCOM STL Algorithms Data Types Operating Room Hardware Algorithm s Data Types Architekturdiagramm openor 21

Klinische Navigation 22

23

Motivation Wozu Navigation? Intraoperative Positionsermittlung auf präoperativen Bilddaten Lage eines Instruments relativ zu Bild- oder Planungsdaten Kontrolle des Arbeitsbereichs Beispiel: Gewebeentfernung in den Nasennebenhöhlen Einsatz von Endoskop und Fräs-/Schälwerkzeug Nähe zu Augen, Sehnerv und Gehirn Bei Revisionsoperationen ist Orientierung an anatomischen Landmarken erschwert Charité 24

Bartosz Kosmecki, Charité 25

Martin Khan, Charité 26

Rapid Splint 27

Kiefer Dysgnathie 28

Computer gestützte vs. konventionelle: Schneller und Kostengünstiger 29

Unsere Lösung: integrierte Prozesskette 30

31

Orbit Mehr Durchblick im OP 32

Vorteile intraoperative 3D-Bildgebung Korrektur des Eingriffs bereits während der Operation möglich à Qualitätssicherung des chirurgischen Eingriffes à Vermeidung von Folgeeingriffen à Keine zusätzlichen Kosten durch Folgeeingriffe à Kein unnötiges zusätzliches Leiden der Patienten Aufgrund der zusätzlich vorhandenen 3D Informationen wurde bei 24 von 126 Patienten (19%) bereits während der Operation eine Revision vorgenommen (Hüfner et al. 2007) 33

Syngo dynact, Siemens 34

Klinischer Anwendungsworkflow 3D-C-Bogen Vorbereitung Scaneinstellung 3D Scan Auswertung 35

Zeitlicher Aufwand in Minuten 3D Scan Geräteaufbau Vorbereitung Scaneinstellung Datenverarbeitung Auswertung Gesamt 3D Vision 1 Ø 3,3 Ø 8,9 Ø 1,0 Ø 4,7 Ø 21,0 3D Vision 2 Ø 7,3 Ø 2,8 Ø 9,4 Ø 1,1 Ø 1,4 Ø 1,8 Ø 23,8 Arcadis ORBIC 3D 3 Ø 3,7 Ø 4,8 Ø 1,0 Ø 3,2 Ø 12,7 Iso-C-3D 4 Ø 7,5 Ø 4,0 Ø 2,0 Ø 0,6 Ø 3,3 Ø 17,4 1 eigene Werte 2 Charité-interne Studie von Butolen (2011) 3 eigene Werte 4 Untersuchung von Stübig (2006) 36

Warum eigentlich Rotation um den Patienten? Innovationspreis Medizintechnik Fabian Stopp, Charité Emanuel Jank, Fraunhofer IPK 37

Fabian Stopp, Charité Erwin Keeve, Fraunhofer IPK 38

Anwendungsfall - Wirbelsäulenversteifung Bewegungsbahn der Röntgenquelle Axiale Schicht des rekonstruierten Volumens Coronale Schicht des rekonstruierten Volumens Konventionelles Bildaufnahmeverfahren (Rotationswinkel: 180 ) Orbitales Bildaufnahmeverfahren (Öffnungswinkel: 120 ) 39

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bericht aus der Fraunhofer Charité Kooperation Berlin das F&E Zentrum für neue Interventionstechnologien Direktor: Prof. Dr.-Ing. Erwin Keeve Dipl.-Inf. Wissenschaftlicher Mitarbeiter fabio.fracassi@charite.de Charité Fraunhofer IPK

Mark Your Calendar Technologietag Medizintechnik Berlin-Brandenburg Lernen Sie uns und unser Know-how kennen In Laborführungen und Präsentationen Freitag 7. Dezember 2012 41

2012 Vertraulich nur für internen Gebrauch alle Rechte vorbehalten 42