Georg Thieme Verlag KG

Innovative HygienelösungenDigitaler Infektionsschutz mittels künstlicher Intelligenz

Die Corona-Pandemie hat bewirkt, dass junge Unternehmen neue digitale Hygienelösungen entwickeln. Die Innovationen für Kliniken decken so unterschiedliche Bereiche wie die Körpertemperaturmessung, die Überprüfung der angelegten Schutzbekleidung und den Gebrauch von Händedesinfektionsmitteln ab.

Digitaler Hygiene-Schnellcheck
Asklepios / Darvis

Digitaler Hygiene-Schnellcheck mithilfe von künstlicher Intelligenz in der Asklepios Klinik Nord

Mit der Hygiene verhält es sich ähnlich wie mit dem Brandschutz, sie kostet das Klinikum Geld, erwirtschaftet aber selbst nichts. In der Pandemie ist die Bedeutung der Hygiene gestiegen und damit auch die Bereitschaft, mehr in Hygiene zu investieren. Digitale Lösungen, die schon vor Corona zum Schutz vor nosokomialen Infektionen entwickelt wurden, erleben eine verstärkte Nachfrage. Die Pandemie hat auch Unternehmen angeregt, ihre für andere Anwendungen entwickelten Technologien für Innovationen im Infektionsschutz zu nutzen.

Das Münchner Unternehmen Clinaris zum Beispiel, das auf das Tracking von Betten und Medizinprodukten im Krankenhaus spezialisiert ist, hat ein Social-Distancing Warn- und Dokumentationssystem entwickelt. Alle Personen, die sich in einer Klinik aufhalten, erhalten einen kleinen Sender in Form eines Wearables, der mittels Funk (Bluetooth Low Energy, BLE) Daten mit anderen austauschen kann. Das System misst nicht nur, ob Mitarbeiter, Patienten oder Besucher den sicheren Mindestabstand von 1,5 Metern einhalten, sondern auch, wie lange eine Begegnung dauert. Beim Unterschreiten des Mindestabstands für längere Zeit weist das Wearable mit einem Signalton und durch Vibrieren den Träger darauf hin, dass er den Mindestabstand nicht eingehalten hat. Darüber hinaus leiten die Wearables ihre Daten per BLE verschlüsselt an einen Empfänger weiter. Clinaris zufolge speichert das System weder personenbezogene Daten noch Ortsinformationen. Beim Auftreten einer Sars-CoV-2-Infektion können autorisierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter die Wearables über eine gesicherte Übersetzungstabelle einzelnen Personen zuordnen und dadurch die Kontaktketten der infizierten Personen nachverfolgen.

Hygieneschnelltest mit künstlicher Intelligenz

Nicht nur Social Distancing, sondern auch die persönliche Schutzbekleidung spielt in der Pandemie eine wichtige Rolle. Das Hamburger Start-up Darvis Healthcare hat einen Hygiene-Schnellcheck entwickelt, der in wenigen Sekunden erkennt, ob eine Person ihre persönliche Schutzbekleidung korrekt angelegt hat. Die Mitarbeiterin oder der Mitarbeiter muss sich nicht mehr selbst überprüfen oder einen Kollegen fragen, sondern erhält vom System auf einem Monitor eine visuelle Rückmeldung: Bei Grün ist alles in Ordnung, Rot bedeutet, dass sie oder er nachbessern muss.

Darvis steht für „Data Analytics Realworld Visual Intelligence System“. Die dem Hygiene-Schnellcheck zugrunde liegende Technologie wurde ursprünglich entwickelt, um mittels optischer Sensoren und künstlicher Intelligenz dreidimensionale Objekte in einem Raum zu erkennen und nachzuverfolgen. Darvis ermöglicht dadurch eine Optimierung und Automatisierung von Prozessen, beispielsweise bei der Nachverfolgung von Inventar. Das Bettentracking bei diesem Verfahren beschränkt sich nicht nur darauf, ein bestimmtes Bett zu lokalisieren. Es kann zum Beispiel auch feststellen, ob das Bett belegt ist oder gereinigt werden muss. Die Pandemie brachte die beiden Gründer von Darvis Healthcare auf die Idee, eine App zur Überprüfung der Schutzbekleidung zu entwickeln.

„Wir haben ganz bodenständig begonnen, die künstliche Intelligenz (KI) mit realem Bildmaterial und einer Vielzahl von möglichen Variationen zu füttern“, berichtet Jan Schlüter, einer der Gründer. Dazu haben sich Freunde und Bekannte vor den Trainingssensor gestellt und der KI erklärt, was richtig und was falsch ist. Ab einem bestimmten Punkt haben die Entwickler dann die Erkennungssituation in 3D-Modelle umgewandelt und über eine eigene synthetische Trainingsmethodik das echte Bildmaterial ersetzt und mit einer Vielzahl von Variationen weiter trainiert. Mit diesem Verfahren konnten sie eine Trefferquote von 95 Prozent erzielen. In den USA und in UK sei die Nachfrage deutlich größer als in Deutschland, so Schlüter, weil dort die Themen Dokumentation und Compliance eine größere Bedeutung hätten. Zurzeit koppeln die Entwickler ihre Lösung mit einem amerikanischen System, das die Schuhsohlen mittels UV-Licht von Keimen befreit. Und mit einer amerikanischen Krankenhauskette wollen sie das Thema Händehygiene angehen.

Digitale Lösung für die hygienische Händedesinfektion

Was beim Thema digitale Händehygiene zurzeit möglich ist, zeigt das Start-up GWA Hygiene aus Stralsund. Das Unternehmen hat ein System („NosoEx“) entwickelt, mit dem ein Krankenhaus den Füllstand und die Benutzung seiner Desinfektionsmittelspender automatisiert erfassen kann. Dazu werden die Spender mit Sensoren ausgestattet, die jede Benutzung messen. Nach den Vorschriften zur hygienischen Händesdesinfektion (DIN EN 1500) liegt die Mindestentnahmemenge beim einmaligen Drücken eines Desinfektionsmittelspenders bei drei Millilitern. Auf dieser Basis kann das System den Verbrauch jedes einzelnen Spenders genau bestimmen. Das versetzt das Krankenhaus in die Lage, die Desinfektionsmittel überall rechtzeitig nachzufüllen, damit die Mitarbeiter nicht vor leeren Spendern stehen. „Informationen zu den Desinfektionsmittelverbräuchen liegen bisher oft nur auf Jahresebene vor“, erklärt Tobias Gebhardt, CEO von GWA Hygiene. „Wir erhöhen die Datenaktualität und -genauigkeit signifikant, weil NosoEx die wahren Verbräuche tagesaktuell erfasst.“

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