USX_V

DOKUMENTATION DER PROJEKTARBEIT

USX_V ULTRASOUND

2015 REDEFINING THE ULTRASOUND WORKSPACE VERTICAL ULTRSOUND CONCEPT KOOPERATIONSPROJEKT MIT DER SIEMENS AG, CORPORATE TECHNOLOGY

DANNY STOERMER ARMIN WARNECKE

Dokumentation des Research-Projekts „Ultrasound“ der Muthesius University of Fine Arts and Design mit der Siemens AG (Corporate Technology) Sommersemester 2015 1. April - 8. Oktober

PROJEKTARBEIT: Danny Stoermer, 2. Semester, Medical Design, Industriedesign MA Armin Warnecke, 3. Semester, Medical Design, Industriedesign MA

PROJEKTBETREUUNG: Prof. Detlef Rhein, Muthesius Dipl. Des. Burkhard Peters, Muthesius Birgit Six, Siemens AG Michael Kleemann, Siemens AG Jürgen Heller, Siemens AG Oliver Heid, Siemens AG

USX_V

REDEFINING THE ULTRASOUND WORKSPACE VERTICAL ULTRSOUND CONCEPT

4

ULTRASOUND

INHALT

INHALTSVERZEICHNIS

01 02 03

08

Vorwort: Von Prof. Detlef Rhein und der Siemens AG

14

Kurzfassung / Abstract: Das Projekt im Kurz-Überblick und die Projektstruktur

18

Recherche: Kontexte, Hospitationen und Mind Opener

30

Kickoff Vernastaltung: Zu Gast bei der Siemens AG in Erlangen

03 04

40

Recherche: Warum ein neues Ultraschall-Konzept?

44

Ideenfindung & Konzeption: Vom freien Imaginieren bis hin zur Systemkonzeption

64

Konzept-Workshop: Zweitägiger Workshop mit der Siemens AG in Kiel

04

74

Ideenfindung & Konzeption: Evaluation, Kategorisierung und Verknüpfung der Ideen und Konzepte

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Konzept-Präsentation: Im Projektraum (Whiteroom) mit der Siemens AG

05

92

Detaillierung: Was wird detailliert und warum?

5

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6

ULTRASOUND

INHALT

INHALTSVERZEICHNIS

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Konzept-Visualisierung: Das USX_V-Szenario

118

Projekt-Präsentation: Bei der Siemens AG in Erlangen

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124

Prinzip-Transfer: Wo kann die Systemarchitektur noch funktionieren?

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Prozessdokumentation: Der Blick hinter die Bilder

08 09

148

Reflektion des Projekts: Ziel und Ergebnis des Projekts

150

Referenzen

7

00

PROF. DETLEF RHEIN

MUTHESIUS UNIVERSITY OF FINE ARTS AND DESIGN

Die Auseinandersetzung mit technologischen und gesellschaftlichen Wandlungsprozessen ist ein konstituierendes Moment für die Projektarbeit im Masterstudiengang Medical Design an der Muthesius Kunsthochschule.

Gestalter und Gestalterinnen sind gefragt, die hohen Veränderungsdynamiken,

Entgrenzungsprozesse

und

komplexen Vermittlungsmöglichkeiten in etwas „sinnhaft und klar Ästhetisches“ zu übersetzen. Und vor allem: Vorauszudenken und das noch nicht Existente erfahrbar und gleichermaßen überprüfbar zu machen.

Das hier dokumentierte, bereits dritte Kooperationsprojekt mit der Corporate Technology Abteilung der Siemens AG zielt genau auf dieses erweiterte und tiefgreifende Verständnis von Design. Was passiert, wenn nicht mehr die physischen Dimensionen der technischen Komponenten die Handhabung von Ultraschallgeräten in der Medizin (mit)bestimmen, sondern losgelöst hiervon, beinahe frei, die Imagination neuer Anwendungs- und Interaktionsformen das etablierte Bildgebungs- und Diagnoseverfahren erneuern? Wie gestalten sich dann Handhabung und Bildinformation? Welche neuen prozess- und interaktionsorientierten Produktsysteme können hieraus entstehen? Das sind herausfordernde Fragen, welchen sich 10 Master-Studierende mit großem Engagement gestellt haben.

8

ULTRASOUND

VORWORT

Die vorliegende Dokumentation soll nicht nur die Ergebnisse der Projektarbeit zeigen, sondern auch Erkenntniswege

und

Entwurfsprozesse

beleuchten.

Jede

Auseinandersetzung bedeutet ein „von hier aus“ am Anfang und am Ende, insofern ist die Dokumentation schließlich auch ein wichtiges Mittel der Orientierung im Feld potenzieller Denk- und Gestaltungsweisen.

Meinen herzlichen Dank möchte ich aussprechen für die Initiierung der Kooperation und die inhaltliche und organisatorische Unterstützung durch Michael Kleemann, Birgit Six, Jürgen Heller und Oliver Heid seitens Siemens Corporate Technology. Gleichfalls gilt mein Dank dem Einsatz der Studierenden, die sich im positiven Sinn in vielen Situationen über eigene Grenzen und Begrenzungen hinwegbewegt haben.

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01

10

ULTRASOUND

VORWORT

SIEMENS AG

CORPORATE TECHNOLOGY

Im Sommersemester 2015 arbeiteten 10 Medical-Design Studierende des 2. und 3. Semesters an einem mit Drittmitteln geförderten Projekt für “Siemens AG/Corporate Technology/New Technology Fields” in Erlangen. Es ist das mittlerweile dritte Kooperations- und Forschungsprojekt mit dem “think-tank” von Siemens.

Ziel ist die Erarbeitung von Zukunftsperspektiven für ein spezielles Bildgebungsverfahren in der medizinischen Diagnostik mit Schwerpunkt “Handhabung und Interaktion”. Ergebnisse der Projektarbeit sind für den Herbst 2015 geplant. Begleitet wird die Kooperation von Dr. Oliver Heidt, Michael Kleemann, Birgit Six, Jürgen Heller (Siemens AG) und Prof. Detlef Rhein und Dipl. Designer Burkhard Peters (Muthesius Kunsthochschule).

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ULTRASOUND

VORWORT

„FUTURE VISIONS“

(TITEL DER MEDICAL-ID JAHRESAUSSTELLUNG 2015)

„future visions“ ist das Postulat der Ausstellung der Projekte, die im letzten Jahr im Master Medical Design und im Bachelor „Methodisches Entwerfen“ entstanden sind.

Ohne Zweifel sind „future“ und „vision“ durch mannigfaltigen Werbe-Sprech okkupiert. „Visionär“ verkauft sich gut, „future“ ist fancy. Dennoch verleihen sie dem Anliegen der Projekte eine Kontur. Nämlich: Ausblicke zu geben auf mögliche Zukünfte, Aussagen über wünschenswerte Formen des Wandels zu machen und neue Qualitäten zu vermitteln.

Nicht das isolierte Objekt ist von (Erkenntnis-)Interesse, sondern Perspektiven neuartiger Schnittstellen und Verbindungen in neu gedachten Prozess- und Systemgefügen.

Die Studierenden sind aufgefordert, in unterschiedlichsten Kontexten neu zu deuten, neu zu verstehen, Paradigmenwechsel zu formulieren und mutig in die DNA bekannter Strukturen, Wahrnehmungen und Handlungsmuster einzugreifen und diese neu zu schreiben.

An vielen Stellen hat diese Risikobereitschaft bereits positive Resonanz erzeugt, Projekte der Studierenden sind in den letzten Jahren mit vielen Preisen ausgezeichnet worden. Die Ausstellung soll einen kleinen Überblick geben und die ungeheure Lust vermitteln, aus dem Design heraus die Zukunft interdisziplinär zu entdecken und verantwortungsvoll zu gestalten.

Prof. Detlef Rhein

01

ABSTRACT

VERTICAL SYSTEM ARCHITECTURE ULTRASOUND

The USX_V-Experience is an ultrasound concept developed around the point of view of a patient as well as the point of view of the doctor. This approach enables the introduction of an entirely new atmosphere in which the diagnosis process becomes part of the contextual process, the contextual process in this case being the overall experience of the patient. Apart from the long overdue technological advancements that had yet to be introduced to the field this project takes on the challenge of rethinking the interaction process on the basis of a simple paradigm shift: the cable is not the unwanted but necessary data transmitter, it‘s wanted, useful and enables comfortable doctor-patient-interaction!

By formulating a scenario in which a vertical ultrasound setup is the center of action the room around it needed to adapt to its specific interaction patterns and support the process with visual and atmospheric components.

Hygene played a big role in the development of this context (the room) and the vertical ultrasound as well. Where the current model only uses wipes or almost needs to be taken apart to be cleaned USX_V‘s system architecture allows it to be detachable from its mounting guaranteeing a clean environment for every patient of the day as the outer parts are all washable.

The USX_V concept considers hygene as well as the quality of interaction and achieves a new form of comfort during a diagnosis process for both the radiologist and the patient.

It displays a radical approach to making the doctors visit an experience of comfort and well being.

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ULTRASOUND

KURZFASSUNG

KURZFASSUNG

VERTIKALE SYSTEMARCHITEKTUR ULTRASCHALL

Im Zentrum des Projektes steht das USX_V Ultrschallkonzept, dass sich durch seine neuartige Erscheinung und Konzeption in einem, in diesem Projekt mit erarbeitetem, Raum verortet und neue Interaktionsmuster vorstellt.

Das

Ultraschallkonzept

USX_V

entstand

durch

die

Entwicklung aus Sicht des Patienten und des Arztes.

Dieser Ansatz legte den Grundstein für eine ganzheitliche Betrachtung eines Arztbesuchs und ermöglichte neue Ideen und bessere Interaktionen für beide Steakholder.

Die essentiellen Kräfte, die auf das Projekt wirken, wie Hygiene, Interaktions-Qualität und die Implementierung neuer Technologien, erzeugten ein Kraftfeld, in dem eine neuartige, vertikale Systemarchitektur des Ultraschalls in einem Raumkonzept entstand.

Mit der Evolution des Ultrschallgeräts und der neuen Anordnung der Komponenten geht die Weiterentwicklung des Raumes einher. Den Raum neu zu denken, auf Basis der Ziele der positiven Heilungsumgebung und der schlichten Sauberkeit entwickelte sich zu einem interaktiven Raum, der den Prozess der Diagnose in physische Bereiche gliedert. So werden Arzt und Patient bis zur Untersuchung geführt, für die sich der Raum zurücknimmt (verdunkelt) und dem Epizentrum des Projekts die Aufmerksamkeit gibt.

Die logische Schlussfolgerung aus der Erweiterung des Interaktionsbereiches des Arztes ist der Interaktive Raum, der es hier auch dem Patienten ermöglicht die Untersuchung mitzuverfolgen.

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02

HOSPITATION / RECHERCHE

KICKOFF / IDEENFINDUNG

KONTEXTE

HANDS-ON

PROZESSE

TRAINING

HANDHABUNG

DETAILS

INTERFACE

EINBLICKE

ANALYSE

Zu Beginn des Projekts wurden sich die

Das Filtern und Erweitern der Erkennt-

unterschiedlichen

Anwendungskontexte

nisse begann mit einem Besuch bei der

erschlossen unter besonderer Ber체cksich-

Siemens AG in Erlangen. Hier wurde das

tigung der jeweiligen Interaktionen und

Handlungswissen an Ultraschallger채ten, die

kontextuellen Einbindung und erkannte Defi-

technischen Voraussetzungen und die Gege-

zite benannt.

benheiten vertieft. Damit einher geht die freie Formulierung von w체nschenswerten Szenarien, die sich von Restriktionen freimachen d체rfen. Referenzlose Perspektiven.

16

ULTRASOUND

PROJEKTSTRUKTUR

WORKSHOP / KONZEPTION

SELEKTION

AUSTAUSCH

ZUSAMMENFÜHREN

EVALUIERUNG

ARRANGIEREN

DISKUSSION

ENTWERFEN

DEFINITION

ENTSCHEIDEN

RICHTUNG

Die entwickelten Ideen wurden in dieser

Aus den entwickelten Konzepten kann nun

Phase in visuellen und teilweise physischen

eine Selektion erstellt werden, Konzepte

Konzeptentwicklungen manifestiert. Es geht

können

hierbei nicht um die Suche nach dem einen

einzelne Aspekte verschiedener Konzepte

Konzept, sondern um eine Breite an Umset-

werden zu einem neuen Konzept zusammen-

zungen von Ideen, die erst in ihrer Entwick-

gefügt. In jedem Fall wird nach der Innova-

lung ihr wahres Potential offenbaren. Das

tion, den neuen Gedanken und dem Kopfkino

Innovationsmoment ist nicht unbedingt auf

bewertet und selektiert.

miteinander

verschmelzen

oder

den ersten Blick sichtbar.

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02

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ULTRASOUND

RECHERCHE&ANALYSE

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ULTRASOUND

HOSPITATION

RECHERCHE UND ANALYSE DES IST-ZUSTANDES Die interne Auftaktveranstaltung der Muthesius startete das Projekt drei Wochen vor dem offiziellen Start mit Siemens, in Erlangen. Das Ziel des Frühstartes war die Vorbereitung durch Erfahrung und Beobachtung der derzeitigen Abläufe und Nutzungskontexte.

Die Studenten hospitierten sowohl in Kiel als auch in mehreren Stationen in Hamburg. Viele der Eindrücke waren mehr als nur eine Vorbereitung auf ein Projekt, sondern vielmehr Einblicke in ein scheinbar rückstandiges Feld der bildgebenden Verfahren. Trotz hoher Frequentierung schienen die Geräte der besuchten Radiologen unkomfortable und sperrig in der Interaktion zu sein.

Ein weiteres Merkmal heutiger Interaktionsmuster ist die immer noch vorherrschende Isolation der einzelnen Komponenten, die als ganzes zu dem Erfolg des Verfahrens beitragen. Als Beispiel dient hier wunderbar die Rolle des Kontaktgels, die mit der oftmals provisorischen Aufbewahrung und Nutzung eher nichtig erscheint. Es wird in separaten Plastikflaschen serviert und mühsam mit einem Tuch meist nur teilweise wieder entfernt.

21

03

Das Gegenteil ist tatsächlich der Fall. Ohne das Gel wäre das Ultraschallverfahren als solches unbrauchbar. Es ist wie ein roter Faden, der sich durch die Organisation des Arbeitsplatzes des Arztes bis hin zum Komfort des Patienten reicht.

Vergleicht man, zum Beispiel, den Arbeitsplatz (Workspace) eines Zahnarztes mit dem, der auf diesen Bildern zu sehen ist, so fällt auf, dass die strikte und meist fein gegliederte Ordnung eines Zahnarztbehandlungszimmers in keinster Weise in einem Ultraschallraum zu finden ist.

Die Kabel sind ungeordnet, ohne Führung, das Mobiliar ist frei zusammengestellt und das Gerät steht, wie ein falsch gewählter Hauptdarsteller, in der Mitte ohne dahinzugehören. Eine herkömmliche Liege dient als Epizentrum der Arzt-Patient-Interaktion und erweckt nicht den Anschein dem, teilweise, sehr schwierigen und präzisen Schallen nützlich zur Hand zu gehen.

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ULTRASOUND

HOSPITATION

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03

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ULTRASOUND

HOSPITATION

Das Interface des hier abgebildeten Ultrschallgerätes aus dem Premiumbereich ist ohne eine spezielle Einweisung scheinbar nicht zu benutzen. Eine gewisse Hierarchisierung lässt ungefähre Interaktionen erahnen, doch eine Untersuchung ließe sich gewiss nicht durchführen. Es ist ein Gerät, dass sich in nahezu allen Anwendungskontexten einsetzen lässt, spiegelt allerdings die nötige Komplexität der Technik im Interface wider.

Im Folgenden werden sowohl das System „Arbeitsplatz“ als auch die Interaktionen beleuchtet, um Ansatzpunkte für das Projekt herauszufiltern.

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03

Display

Interface

Sonde

Tower / CPU

Kabel

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ULTRASOUND

ANALYSE

INTERAKTION UND NAVIGATION Das Setup heutiger Ultraschallgeräte lässt sich in fünf Komponenten kategorisieren. Das Zusammenspiel dieser ist um den User, den Arzt, zentriert, der mit seiner Interaktion zwischen Gerät und Patient steht. Die einzige Verbindung von Patient und Ultraschallgerät besteht in der Schwangerschaftsvorsorge, bei der die Informationen auch für den Patienten ereichbar gemacht werden.

Gerät

Patient

Arzt

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(

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I

II

III

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Tower

Tower

Arzt

Arzt

Display

Display

Interface

Interface

Display

Sonde

Arzt

Interface

Patient

Kabel

Kabel

Kabel

Interface

Sonde

Sonde

Sonde

Display

Patient

Patient

Patient

Tower

Arzt

)

(

Tower

)

(

Kabel

)

ULTRASOUND

MIND OPENER

KONZEPTDIFFERENZIERUNG & INNOVATIONSANSÄTZE V

I

Größe / Navogation (Studie) Die Sonde ist hier eine direkt am Finger tragbare, mit einem Kabel auf der Oberseite versorgte, Komponente, die eine Navigation am Patienten mit der Hand ermöglicht.

II

Handhabung / Button an der Sonde (Liposonix) Die zentralen Neuerungen dieses Konzepts sind die Handhabung der Sonde, die Interaktionen auf der Sonde und die Kabelführung entlang des Arms.

III

Mobilität / Anwendungsbereich (GE, VScan) Immer griffbereit. Das Handygroße Format ermöglicht eine möglicht schnelle und einfache Diagnose.

IV

Kabellos / Bildschirmposition (Siemens, ACUSON Freestyle) Ermöglicht eine maximale Freiheit beim scanen des

Tower

Patienten.

Display Interface Arzt

V

Touch Interface (Philips, Sparq) Das embedded Interface ermöglicht eine einfachere Reinigung.

Kabel Sonde Patient

!

Die Kategorisierung der Neuerungen weist deutlich auf die fehlenden Innovationen „am Patienten“ hin.

29

03

27.-28.4.2015

KICKOFF VERANSTALTUNG, SIEMENS AD ERLANGEN Das Kickoff-Meeting in Erlangen fand im Medizinmuseum der Siemens AG statt und beinhaltete das gegenseitige Kennenlernen und das Projekt-Briefing. Im Anschluss wurde für die Gruppe im Trainingszentrum ein Zeitfenster reserviert, um eigenhändig die Handhabung zu erfahren und Trainingsgegenstände bedienen zu können.

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

c

a

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b

ULTRASOUND

TECHNIK

WIE VIEL VOLUMEN BENÖTIGT DIE NEUE TECHNIK? Während der Veranstaltungen wurden unter Anderem auch die Spezifikationen der technischen Fortschritte benannt. Diese projezierten eine Gesamtgröße der für das Ultrschall benötigten, rein technischen, Komponenten von circa 100 Kubikzentimeter. Als bildliche Referenz zu der Angabe des Volumens ist eine standard Zigarettenschachtel (ca. 130 cm³) gut geeignet.

Vergleicht man nun diese Größenangabe mit dem Volumen und Erscheinungsbild heutiger Geräte so beantwortet allein diese Tatsache schon teilweise die Frage nach der Relevanz eines neuen Ultraschallkonzeptes.

a: 5.5 cm b: 2.2 cm c: 8.6 cm 135 cm³

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03

WARUM EIN NEUES ULTRASCHALL-KONZEPT? Bildgebende Verfahren dienen der Medizin als Fenster in den menschlichen Körper. Sie bieten Einblicke in kausale Zusammenhänge verschiedener Symptome und verifizieren oder widerlegen Annahmen.

Das Ultraschall-Verfahren ist unter ihnen eines der wenigen, das in Echtzeit dieses Fenster öffnet und sofortige Diagnosen ermöglicht. Dieser Vorteil scheint zunehmend hinter komplexen Produktlösungen zu verschwinden.

Technologische Neuerungen und die Richtung gestalterischer Strömungen bestimmen die Branche, wohingegen prozessorientierte und funktions-reduzierte Lösungsansätze gefragt wären.

Aus der Observation und Analyse bestehender Abläufe gehen Defizite hervor, die auf eine fehlende Integration des Verfahrens in die vielseitigen Nutzungskontexte hinweisen.

Hervorzuheben sind die Überladung der Geräte mit Funktionen, eine problematische Desinfektion, unübersichtliche Software-Hardware-Beziehungen, sowie die Entwicklung ausschliesslich aus der Sicht des Mediziners.

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FAZIT

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03

44

USX

IDEENFINDUNG & KONZEPTION

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04

FREI IMAGINIEREN ... bedeutet in diesem Kontext zu allererst die Restriktionen der Experten zu ignorieren. Trotz intensiver Briefings und der Hospitationen ist der Expertenstatus für die Studenten noch weit entfernt. Der Vorteil der Unbefangeheit muss hier genutzt werden, um neue Ideen in den Bereich zu bringen.

Natürlich gibt es Restriktionen, die auch den ersten Ideen eines Projekts eine Richtung geben, allerdings ist es sehr wichtig zu Beginn nicht jede Idee auf die Umsetzbarkeit zu prüfen und so eventuelle Richtungsweiser zu verdrehen.

Im Folgenden werden die uneditierten Ideen der ersten Tage und Wochen vorgestellt.

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USX

IDEENFINDUNG

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04

(1)

48

DATA

HEALTH-JOURNAL

GUT AUFBEREITETE DATEN SIND DIE BASIS Die Krankenakte ist selbst namentlich nicht mehr zeitgemäß. Ein positives Heilungsumfeld sollte sich eher des „digital Organism“ oder des „Health Journals“ bedienen.

Diese grafischen Akten beschreiben durch Anordnung, Positionierung und Form die jeweilige Methode und Körperzone, die untersucht wurde.

Ein Röntgenbild wird durch den Körper hindurch erstellt und erscheint dem entsprechend als Bild ausserhalb des Körpers in Blickrichtung des Röntgengerätes. MRT-Bilder erscheinen als feine Schnitte durch den Körper und liegen als „Daten-Stapel“ vor.

Ultraschallergebnisse sind bisher in einzelnen Standbildern mit mangelhaften Navigationshilfen vorhanden. Hier eine visuelle Referenzierbarkeit zu implementieren ist Ziel dieser Überlegung. (1)

49

04

50

DATA

DATENERFASSUNG

WIE KÖNNEN DATEN IM NOTFALL HELFEN? Relativ früh im Projekt manifestierte sich der Gedanke, das spätere Konzept so zu simplifizieren, dass der Transfer des Prinzips in andere Anwendungskontexte möglich ist. Die Ultraschalluntersuchung ist in Notfällen eine der Sichersten, da keine metallischen Objekte, die eventuell schon im Patienten verankert sind, die Untersuchung gefährden könnten.

Das

Ultraschallgerät

Prozesses: Von

der

als Teil

eines

lebenrettenden

Datenimplementierung

bis

zur

präzisen, reproduzierbaren Diagnose.

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1

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7

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12

USX_I

INTERAKTION

WIE SÄHE EINE WÜNSCHENSWERTE INTERAKTION AUS? 1

„Da Sie zum ersten Mal bei uns sind, möchte ich zuerst gerne mehr über Sie erfahren...

2

„Ihr Health-Journal weist auf den ersten Blick nicht auf abdomale Beschwerden hin. Schauen wir uns das mal an...“

3

„Bevor wir beginnen benötigen wir für das optimale Setup des Raumes noch schnell Ihren scan...“

4

Der Raum wird parallel vom System personalisiert, sodass Displays und die Liege eingestellt sind.

5

„Bitte treten Sie ein. Zu ihrer Rechten können Sie ihre Oberbekleidung ablegen oder aufhängen...“

6

„Wenn Sie soweit sind kommen Sie einfach um den Sichtschutz herum und setzen sich schon einmal...“

7

Der Arzt holt währenddessen die Ultraschallfolie aus der Ladestation am Kopfende der Liege, synchronisiert

8

die Patientendaten und benetzt Sie mit Kontaktflüssigkeit. „Nicht wundern, die Liege ist vorgewärmt.“

9

„Legen Sie sich gerne schon hin, die Liege kennt Sie schon! Sie wird sich optimal an Ihren Körper anpassen.“

10 „Dann wollen wir mal schauen, was in Ihnen los ist.

Versuchen Sie sich bitte so wenig wie möglich zu bewegen.“ 11 „Das sieht gut aus ... nicht wundern, ich beobachte nun, wie Ihre Niere auf mein Druckausüben reagiert.“ 12 „Würden Sie einmal bitte genau auf die Stelle zeigen, an der es Ihnen weh tat?“

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PARADIGMENWECHSEL

DAS AKTIVE KABEL VOM LÄSTIGEN ÜBEL ZUM ERWÜNSCHTEN SUPPORT 1

„Ich schaue mir mal eben ihre Health-Journal an. Haben Sie öfter Beschwerden an den Nieren?“ ...

2

„Okay, Sie kennen unsere Praxis ja schon. Es ist der letzte Raum auf der linken Seite. Ich folge Ihnen sofort.“

3

„Ich hänge noch kurz meinen Kittel zur Seite und dann kann es losgehen. Legen Sie sich gerne schon hin. ...“

4

Die Liege zeigt den Status der Oberfläche an und die darauf liegende Person.

5

„Ich schaue mir noch kurz ein Mal den Bericht von vor vier Wochen an. Nur um eine Referenz zu haben.“

6

„Dann wollen wir mal, haben Sie es immer noch bequem?

Wenn nicht sagen sie einfach kurz bescheid.“

7

„Das warme Feld ist die aufgelegte Displayfolie, aber das kennen Sie ja schon. Ist die warm genug für Sie heute?“

8

„Ich sehe hier soweit Nichts, was mich beunruhigt. Ihre Nieren sehen gut aus.“

9

„Ich lasse die Liege mal ihren Kopf hochfahren, damit sie gleich besser sehen können.“

10 „Da haben wir jetzt ihre linke Niere. ...“ 11 „Dann können Sie sich jetzt wieder anziehen, ich beende noch schnell ihre Datenaufnahme.“

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04

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USX_V

INHALT

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01

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USX_III

DIE SONDE

WIE SÄHE DER GEGENENTWURF ZUM AKTIVEN KABEL AUS? Als Gegenentwurf zu dem fast Monobody-anmutenden Entwurf eines aktiven Kabels, ob mit oder ohne Displayfolie, steht die Sonde. Eine geschlossene Einheit in sich, die das detektierte Bild auf die Bauchdecke des Patienten projeziert. Das erzeugte Bild gibt den „Blick in den Patienten“ frei und verbindet es selbst mit der Positionierung am Körper. Diese Idee einer extrem mobilen Einheit als komplexe Unibody-Lösung ist allerdings nur in wenigen Situationen einsetzbar und limitiert die Untersuchungsfelder auf Hautflächen, die eine ausreichende Projektionsfläche bieten.

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USX_III.I

DAS KABEL

BEWEGUNGSFREIHEIT TROTZ KOMPLEXER FUNKTIONEN Die eingeschlagene Richtung eines gelösten Bildes, dass sich näher an der Sonde befindet dient hier als Ausgangspunkt der Überlegung. Dieser Entwurf gibt dem Arzt einer semi-mobilen Einheit die Bewegungsfreiheit am Patienten, die eine stationäre Einheit nicht bereitstellen kann. Das Kabel-Interface ist sowohl Display als auch Steuerungselement für manuelle Schalländerungen und Bilderzeugung. Eine Hand am Patienten, die andere Hand am Kabel-Interface, das Ultrschallgerät neben dem Bett.

Der geschaffene Bewegungsfreiraum kann sowohl in der Radiologie wie auch im mobilen Einsatz dienlich sein.

61

04

62

USX_IV

MAXIMAL VS. MINIMAL

MAXIMALES KONZEPT VS. MINIMALES KONZEPT Sobald das Ultraschallgerät als Arbeitsplatz des Radiologen angesehen wird, können Vergleiche gezogen werden zu anderen Medizinern und deren Arbeitzplätzen. Vom Zahnarzt bis hin zum Chirurgen, jeder Mediziner benötigt für die präzise Behandlung von Patienten spezialisierte Werkzeuge und Räumlichkeiten. Diese Vergleiche machen deutlich, dass das „Gerät“ immer im Kontext gesehen werden muss. Doch dieser Kontext muss nicht immer High-Tech und voll beladen sein. Gibt es eine (relative) Low-Tech-Version, die dennoch eine Prozessoptimierung ermöglicht und neue Technologien einbindet?

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04

18.-19.5.2015

KONZEPT WORKSHOP, MUTHESIUS KH, KIEL Der an der Muthesius KH organisierte Workshop mit einleitenden Projektstands-Präsentationen diente der Evaluation und Selektion der entstandenen Konzepte und Entwürfe.

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

USX_PREMIUM RAUM

USX_V

USX_I

USX_II

DATA

HANDS-ON

FUTURE CONCEPT

USX_III

USX_IV

USX_III.I MOBILES GERÄT

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USX_V

EVALUATION

WO WOLLEN WIR DEN BEREICH BEEINFLUSSEN? Die Frage nach dem Ort des Eingriffs in derzeit bestehende Konzepte ist sowohl räumlich als auch zeitlich einzuordnen. Zum einen ist die Perspektive der Technologie, des Bereichs und der Arzt-Patient-Beziehung zu bedenken.

Zum Anderen ist der räumliche Punkt der Implementierung in den Interaktionsprozess und individuellen Handlungsraum von der Zeitachse abhängig. Der Zoom-Out, der Schritt nach Außen, verdeutlichte die jeweiligen Positionen der entworfenen Konzepte und ermöglichte eine genaue Kategorisierung des präferierten Konzepts. Das USX_V Konzept symbolisiert hier sowohl den zeitlichen Ort, in Bezug auf Perspektiven aller Komponenten, als auch den räumlichen Punkt der Implementierung eines neuen Ultrschallkonzepts.

75

04

USX_I

USX_II

USX_III

INTERAKTION NAH

DAS KABEL IST AKTIV

ALLEINSTEHENDE

AM PATIENTEN

SONDE UNTERSTÜTZENDE

LEICHTIGKEIT

SYSTEME

ABSOLUTE MOBILITÄT

RAUM IST TEIL

ARBEITSRICHTUNG

WO IST DAS BILD?

DES PROZESSES

UND BLICKRICHTUNG

USX_V 76

USX_V

EVOLUTION

USX_III.I

USX_IV

USX

DIE MOBILE SONDE

DAS KABEL IST

MOBILE EINHEIT FÜR

MIT DISPLAY

INTERAKTIV

KRANKENHAUS INTERNE NACHUNTERSU-

INTEGRATION DES

STEUERUNG DER

BILDES IN

WICHTIGSTEN

BEWEGUNGSABLÄUFE

FUNKTIONEN AM

DESINFEKTION UND

KABEL SELBST

HERKUNFT DES GELS

CHUNGEN

USX_V 77

04

Fensterwand

1

2

3

4

TĂźr

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USX_V

DER RAUM: META-KONZEPT

INTERAKTIONSBEREICHE Aus der Evaluation der vorigen Entwürfe und der Fusion der Essenzen Dieser entwickelte sich ein klares Bild eines neuen Entwurfes, der mit heutiger Technik einen neuartigen Interaktionsprozess ermöglicht.

Ausgehend davon, dass dieses Projekt eine Designperspektive, eine „future vision“ darstellt, ist in einigen Komponenten des Gesmatkonzepts „Technik von morgen“ verarbeitet, die das Szenario in ein innovatives Licht rücken und den Kerngedanken verdeutlichen.

Der Raum ist als Interaktionsfläche von vier unterschiedlichen Prozessen konzipiert.

1

Bewegungsraum des Arztes wärend der Untersuchung

2

Abdominale Untersuchung

3

Workstation des Arztes

4

Eingangsbereich mit Begrüßung

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7

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9

10

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DAS RAUMKONZEPT

DAS RÄUMLICHE INTERAKTIONSZENTRUM Dieser Entwurf gibt dem, zu Beginn des Projekts erdachten, aktiven Kabel einen Rahmen. Raumtrenner, Workstation und Kabelinterface befinden sich in einem Modul. Die Kombination von verschiedenen Prozessbestandteilen in ein Produkt ermöglicht eventuell sogar älteren Praxen das Nachrüsten der neuen Technik.

1

Gleitlager

2

Führungselement

3

Pore für Kontaktgel Support

4

Flexibler Bereich

5

Sonde

6

Gleitschiene

7

Sichtschutz

8

Dockingstation (Säuberung + Gel)

9

Reinigungsbereich für die Sonde

10 Volumina für Ressourcen und Technik

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USX_V

SZENARIO

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04

84

USX_V

ATMOSPHÄRE

DER LICHTPROZESS Die zu Beginn des Projekts erlebten Situationen der Hospitationen verdeutlichten sehr stark die Relevanz der Atmosphäre im Untersuchungsraum. Die womöglich wichtigste Komponente der Raum-Atmosphäre ist das Licht.

In diesem Szenario ist das Licht, an seine Relevanz angepasst, Teil des Gesamtprozesses und indiziert Beginn und Ende der Untersuchung. In dem es sich mit einem Software-Befehl zu Beginn der Untersuchung verdunkelt, verstellt es den Fokus des Interaktionsraumes von groß zu klein, sobald die Aufmerksamkeitszentren Patient und Display werden.

85

04

25.6.2015

KONZEPT PRÄSENTATION, MUTHESIUS KH, KIEL Im Verlauf des Projekts entstand das Bedürfnis die jeweiligen Konzepte in einem neutralen Kontext zu testen und zu evaluieren. In diesem Zusammenhang entstand der sogenannte „White-Room“.

Die finalen Konzepte wurden hier präsentiert und vor der weiteren Bearbeitung im Plenum evaluiert.

I

II

III

IV

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DETAILLIERUNG

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05

1 2

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10

11

12 94

USX_V

DIE INNERE STRUKTUR

SYSTEMARCHITEKTUR

1

Zwei LED-Lampen für fokussiertes Licht während der Untersuchung

2

Extension für vertikale Höhenanpassung des Geräts

3

Interne Führung des Extensors

4

CPU Einheit und sekundäre Datenverarbeitung

5

Pneumatische Einheit für die Dosierung des Kontaktgels

6

Kontaktgel-Behälter mit innenliegendem Daten- und Stromkabel

7

Clip für die Stand-by-Postition der Sonde

8

Kabelansatz mit innenliegender Wärmeeinheit fürs Gel

9

Sonde, primäre Datenverarbeitung

10 Pneumatisch morphende Liege 11 Horizontale Positionierungsschiene 12 Vertikale Potitionierung der Liege

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www.vermon.com

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DAS EPIZENTRUM

DIE SCHNITTSTELLE ZWISCHEN ARZT UND PATIENT Das Epizentrum der physischen Arzt-Patient-Interaktion ist die Sonde. Sie berührt den Patienten, wird mit der Hand vom Arzt geführt und sollte als komfortable und ergonomische Schnittstelle beiden Steakholdern dienen. „Die Ultraschallwellen werden von im Schallkopf eingelagerten speziellen Kristallen mittels des (inversen) piezoelektrischen Effektes erzeugt. Hierbei regt eine hochfrequente elektrische Wechselspannung die Kristalle zu Schwingungen an, welche Druckschwankungen und in Folge Ultraschall verursachen. Umgekehrt erzeugt eine auf dem Kristall auftreffende Ultraschallwelle eine elektrische Spannung (direkter Piezoeffekt), welche schließlich vom Ultraschallgerät als Bildpunkt dargestellt wird.“¹

1 - Wikipedia 2015

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DAS EPIZENTRUM

DIE SONDE Die Entwurfsphase wurde zu ungefähr 80 prozent der Sonde, ihrer Hygiene und der Ergonomie gewidmet. Natürlich ist selbst mit einer intensiven Auseinandersetzung im Rahmen eines solchen Konzeptentwurfes der Grad der Detaillierung der Form nur bedingt zu perfektionieren, allerdings ist die Simplifizierung der Form zugleich eine der Überergonomisierung entgegen wirkende Gestaltung, die die Interaktion in den Vordergrund stellt.

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DETAILLIERUNG

DER „BLOB“ Ausgehend von einem Technikkern, der die nötigen technischen Komponenten beinhaltet, bildet sich um diesen Kern die Sonde.

Sie ist aufgeteilt in den Berührungsbereich des Arztes und den des Patienten. Um einen Wechsel der Sondenform durchzuführen, wird der untere Teil, samt Technikkern, abgenommen, der runde Kern aufgesteckt. Vom Gelbehälter abwärts ist das Gerät abnehmbar und klinisch zu reinigen. Die innenliegenden Steckverbindungen sind stets von Gel und Berührungen geschützt.

Alle Teile sind Maschinell zu reinigen und können entweder ohne extra, oder mit nur einem, Handgriff dafür vorbereitet werden.

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KONTEXT

DEN RAUM WEITERDENKEN Als Konsequenz des erkannten Mangels an Integration der Ultraschallger채te in deren jeweiligen Anwendungskontext ist USX_V besonders darauf bedacht diese L체cke zu schliessen. Angefangen bei einer aktiven Liege, die den Patienten h채lt und positioniert, den Prozess kennt und als Teil der Interaktionen agiert bis hin zu Displays, die einen f체r den Patienten sichtbaren Prozess darstellen.

Sofern man bei der Peripherie von einem Fokus sprechen kann liegt der jedoch bei der Liege als essentieller Bestandteil des Interaktionsprozesses und des Kontexts.

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VISUALISIERUNG

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DAS SETTING

ES IST DER 3. MAI 2016, EINE PRAXIS IN DER HAFEN-CITY HAMBURG

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DIE USX_V EXPERIENCE

Sarah Gärtner

Herr Dr. Mertens

Eine Innovation im Bereich der Sonografie hat Dr. Mertens dazu veranlasst, seine Praxis mit einem neuen Gerät auszustatten. Seine Patientin Sarah Gärtner ist gespannt auf die Neuerungen und sieht der Untersuchung positiv entgegen.

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Der Blick fällt auf eine gebogene Milchglasscheibe, die sich vom Boden bis fast zur Decke erstreckt.

Ungefähr auf Augenhöhe leuchtet dezent ein Schriftzug, der Sarah herzlich Willkommen heisst. Sarah betritt nach

Herrn Dr. Mertens das Zimmer. Herr Mertens verweist auf die Garderobe zu Sarahs linken, wo sie ihren Pullover und ihre Handtasche ablegen könne. Sie geht an der Rundung des Raumtrenners entlang und betritt den Untersu-

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chungsbereich. Es ist warm und angenehm hell im Raum.

Das Licht von draussen vermischt sich mit den Lichtleisten und formt eine wohlige Stimmung. Herr Dr. Mertens bittet Sarah auf dem Stuhl in der Mitte des Raumes Platz

zu nehmen. Ihr Health-Journal hat er schon geÜffnet und sich die Zusammenfassung des Gesprächs von ihrem Health-Manager angeschaut. In der Zusammenfassung schaut er noch kurz nach besonderen Erkrankungen

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oder Verletzungen, um Schlüsse auf eventuelle Bezüge ziehen zu können. Ausser ein Paar Sportverletzungen und den typischen Kinderkrankheiten ist Sarah allerdings scheinbar kerngesund. „Haben sich die Beschwerden in

den letzten beiden Tagen verändert, positiv oder negativ?“ - „Nein, es ist nach wie vor dieser undefinierbare Schmerz an der rechten Seite.“ Dr. Mertens gibt den unveränderten Zustand von Sarah per Shortcut in das Health-Journal ein.

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Herr Mertens wählt im Menu das Untersuchungs-Preset „Nieren

R“

und

anschliessend

die

„Untersuchung

beginnen“. Das Display an der Liege zeigt nun einen Untersuchungs-Canvas an.

„Entspannen Sie sich, ihr Stuhl wird nun zur Liege. Nicht erschrecken, wenn es kurz weich wird passt sich die Liege an ihren Körper an.“ Während sich der Stuhl zur Liege formt geht er zum Ultraschall gerät an der Innenseite des

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Raumtrenners hinüber. Durch die Drehung und Neigung der Liege hat Sarah das Ultrschallgerät die ganze Zeit über im Blick.

Er nimmt das Gerät kurz überhalb des unteren Kabelansatzes in die Hand und zieht es zur Liege hinüber. Es befindet sich nun direkt überhalb Sarahs Bauchs. Er setzt sich auf den Hocker an die Liege.

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„Nun können Sie Ihr Oberteil einmal hochkrempeln. Wenn es Ihnen zu kalt oder zu warm ist, geben Sie einfach kurz Bescheid.“ Herr Dr. Mertens schaltet nun die Spots am Schlitten des Gerätes ein.

Nachdem die Spotlights im Schlitten des Gerätes den Untersuchungsbereich erleuchten beginnt Herr Mertens, indem er die Sonde aus ihrer Halterung nimmt und die erste Untersuchungsposition einnimmt.

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„Das Gel ist vorgewärmt, aber wenn Sie es gerne wärmer oder kühler hätten, sagen Sie einfach kurz Bescheid.“ Dr. Mertens setzt die Sonde sanft auf die Haut auf und navigiert kurz zu Sarah‘s rechter Niere.

„Ist es sehr druckempfindlich oder merken Sie kaum eine Veränderung?“ Er misst die Niere und prüft die Normalwerte, dreht die Sonde um 90° und macht erneut eine Messung, Keine ausserordentliche Abweichungen.

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Herr Dr. Mertens schaut die Bilder kurz auf dem Display an, zoomt, dreht, kommentiert und bearbeitet und Speichert die Bilder schliesslich als körperpositionsgebundene Daten in Sarah‘s Health-Journal ab.

Um aktuelle Vergleichswerte zu bekommen möchte Herr Dr. Mertens noch die linke Niere überprüfen. „Ich würde gerne nun noch ihre linke Seite als Referenz schallen.

Bleiben Sie einfach entspannt liegen, die Liege macht den

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Rest.“ Der Untersuchungsprozess ist der selbe, nur dass Sarah nun auf ihrer rechten Seite liegt und die Liege die schmerzende Region ein wenig entlastet. Nachdem alle Daten erfasst sind und Herr Dr. Mertens sie in das Health-

Journal übertragen hat, beendet er die Untersuchung an der Liege sitzend und der Raum erhellt sich langsam.

Die Liege bewegt sich langsam wieder in die Sitzposition während Herr Dr. Mertens die Untersuchung abschliesst.

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08.10.2015

PROJEKT PRÄSENTATION, SIEMENS AG, ERLANGEN Die Präsentation der Ergebnisse in Erlangen, auf Einladung von der Siemens AG, fand im Siemens Healthcare Training Center in Erlangen statt.

Die Anreise erfolgte sowohl mit dem Flugzeug als auch mit dem Auto, da die teilweise fragilen Modelle den Weg nach Erlangen unversehrt überstehen mussten.

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PRINZIPTRANSFER

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WAS ERMร GLICHT DIESES KONZEPT ANDEREN BEREICHEN?

Meta-Konzept: Ambient room

Konzept: Systemarchitektur des aktiven Kabels

Epizentrum: Die Sonde im neuen Kontext

Prinziptransfer: Was ermรถglicht das Prinzip anderen Kontexten?

Implementierung: Der Schockraum

Reduzierung: Der Blick in den Kรถrper als Teil eines lebenrettenden Prozesses

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www.management-krankenhaus.de

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LEBEN RETTEN

DAS ULTRASCHALLGERÄT ALS LEBENSRETTER Das Ultraschallverfahren hat, gegenüber der auf Magneten basierenden Verfahren, den Vorteil, dass es auch ohne das Wissen über eventuelle Implantate im Patienten verwendet werden kann. Der im Verfahren eingesetzte Schall ist für Implantate weitesgehend unschädlich und bietet einen schnellen, Raum unabhängigen und präzisen Einblick in mögliche innere Verletzungen.

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KRANKENHAUS DER SCHOCKRAUM

UNTERSCHIEDE:

Kontaktgel muss nicht aufgewärmt werden Positionierung ohne Liegenunterstützung Nur Teil eines komplexen Prozesses Einsatzbereit innerhalb von Sekunden

GEMEINSAMKEITEN: Active Cable von oben Starrheit und Flexibilität Kontaktgel aus der Sonde Einfacher Zugriff

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TRANSFER PERSPEKTIVE

ULTRASCHALL RAUM PREMIUM DEVICE

UNTERSCHIEDE:

Kontaktgel muss aufgewärmt werden Liege und Active Cable funktionieren symbiotisch Prozess-orientierte Kontext-modellierung Dauer der Untersuchung je nach Radiologe

GEMEINSAMKEITEN: Active Cable von oben Starrheit und Flexibilität Kontaktgel aus der Sonde Einfacher Zugriff

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www.plus.google.com

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www.chnbilling.com

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REFLEKTION

DER ARZTBESUCH ALS WOHLTUENDES ERLEBNIS Die Tendenz der medizinischen Entwicklung geht in vielen Bereichen von der Kompetenzaufteilung zur Bündelung.

Gemeinschaftspraxen, holistische Züge in Therapien und Zusammenlegung von Informationen. Dieser Tendenz liegt die Bewegung zugrunde, den Körper als ein einziges System anzusehen und einzelne Ergebnisse des Patienten zu verknüpfen - komplette Patientendaten.

Die in diesem Projekt besonders berücksichtigte Informationsentwicklung bietet dem Erlebnis „Arztbesuch“ eine neuartige und vielversprechende Basis. Anhand der Patientendaten im „Health-Journal“ ist allein schon das „Wissen“ des jeweiligen, besuchten Arztes größer, was das wohltuende Vertrauen in den Arzt unterstützt oder herbeiführt. Selbst wenn es nur scheinbare Sicherheit ist, Sicherheit tut gut.

USX_V bezieht die Patientendaten so in den Prozess mit ein, dass nicht nur der Arzt von vorigen Untersuchungen weis und den aktuellen Zustand des Patienten besser bewerten kann, sondern auch der Untersuchungsraum eine Art Bewusstsein bekommt und dem Patienten so bereits getroffene Vorbereitung anzeigt.

Natürlich ist dieser Raum nur im Zusammenspiel mit einem fähigen Radiologen nützlich, doch auch diese lassen sich eventuell, mit leichten Modifikationen, an einem Setup wie diesem Untersuchungsraum gut trainieren. USX_V ist im gegebenen Zeitrahmen eine ausformulierte Perspektive, die im Detial sicherlich noch Raum für Weiterentwicklungen bietet, doch als Vision für den Ultraschall-Bereich so stehen kann.

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REFERENZEN

ZITAT UND BILD REFERENZEN 94

www.vermon.com

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https://de.wikipedia.org/wiki/Ultraschallsonde

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https://plus.google.com/104230648500374320401

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https://plus.google.com/104230648500374320401

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http://chnbilling.com/how-the-right-medical-billing-company-can-increase-patient-return-rates/

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Ultra Sound eXperience Vertical concept

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IMPRESSUM

Danny Stoermer Industrialdesign BA 2014 danny-stoermer@muthesius.de Armin Warnecke Industrialdesign BA 2014 mail@arminwarnecke.com www.arminwarnecke.com

KOOPERATIONSPROJEKT MIT DER SIEMENS AG, CORPORATE TECHNOLOGY

2015 Im Zentrum des Projektes steht das USX_V Ultrschallkonzept, dass durch seine neuartige Erscheinung und Konzeption in einem, in diesem Projekt mit erarbeitetem, Raum verortet und neue Interaktionsmuster vorstellt. Die essentiellen Kräfte, die auf das Projekt wirken, wie Hygiene, Interaktions-Qualität und die Implementierung neuer Technologien, erzeugten ein Kraftfeld, in dem eine neuartige, vertikale Systemarchitektur des Ultraschalls in einem Raumkonzept entstand.