Critical Systems Engineering Living Lab - Medical Process Modeling (CSE LL-MPM)

Das Living Lab Medical Process Modeling entwickelt Forschungsinfrastruktur für medizinspezifische Fragestellungen. Es ermöglicht die Erfassung und Modellierung standardisierter zeitkritischer Prozesse wie z.B. der prähospitalen Reanimation (dem Mega Code Training). Hierauf aufbauen wird die Analyse der individuellen Durchführungsgüte, Benchmarking und Vorhersage von menschlichen Verhaltensweisen in einem definierten sozio-technischen System, sowie die Optimierung der Abläufe, Mensch-Technik-Interaktion.

Somit leistet das Living Lab CMP einen wesentlichen Beitrag zur Quantifizierung, Optimierung und Standardisierung medizinischer Prozesse.

Ansatz

In einem ersten Schritt wird die nötige Infrastruktur entwickelt um medizinische Arbeitsabläufe (wie der prähospitalen Wiederbelebung) in typischen sicherheitskritischen Situationen technisch mit Fokus auf funktionale Eigenschaften wie Timing, Workloads und Aufmerksamkeitsspanne während der Ausführung zu modellieren.

Hierzu gilt es relevante Bewegungsabläufe der Teilnehmer hochpräzise sowohl über Umgebungs- als auch Inertialsensoren zu verfolgen (Motion Capture). Die Kombination dieser beiden unterschiedlichen Motion Capture Ansätze vermeidet die Schwächen der einzelnen Systeme; beispielsweise sind optische Motion Capture Verfahren sehr anfällig für einfallendes Sonnenlicht und Inertialsensoren werden am Ende des kinematischen Baums (z. B. an den Händen) unpräzise. Desweiteren werden die kognitive Auslastung und die Blickwinkel der Beteiligten vermessen und modelliert.

Darüber hinaus werden alle Aktivitäten, die den Patienten betreffen, mit Hilfe eines A(C)LS Simulators und EKGs erfasst und in einer Evaluierungsplattform zusammengeführt. Zusätzlich soll untersucht werden, welche Sensorik für zukünftige Entscheidungsunterstützungssysteme für den Einsatz im Feld geeignet ist.

Basierend auf den so gewonnenen Kontextinformationen werden die betrachteten Prozesse hinsichtlich Timing, Workloads und Aufmerksamkeitsspanne während der Ausführung modelliert und individuelle Ausführungen gebanchmarkt.

In einem zweiten Schritt werden im Projekt darüber hinaus Simulationsdarstellungen exemplarisch für das Mega Codes Training erstellt und dieses somit optimiert.

Förderung / Kooperationen

Das Interdisziplinäre Forschungszentrum für den Entwurf sicherheitskritischer soziotechnischer Systeme („Interdisciplinary Research Center for Critical Systems Engineering for Socio-Technical Systems") untersucht die Rolle des Menschen bei der Beherrschung komplexer Verkehrssysteme auf dem Land und dem Wasser. Kooperationspartner waren das Oldenburger Informatikinstitut OFFIS, das Department für Versorgungsforschung der CvO Universität Oldenburg, das DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik in Braunschweig und das Kompetenznetzwerk SafeTRANS. Das Land Niedersachsen stellte in der zweiten Förderphase eine weitere Anschubfinanzierung in Höhe von 2 Millionen Euro zur Verfügung, die Laufzeit wurde hier um 18 Monate verlängert (2017-2018). Das LL MPM wurde in Kooperation mit der Professur Medizininformatik der Universität Oldenburg (R. Röhrig) entwickelt.