Incremed Guard: Künstliche Intelligenz zum Schutz der Patientinnen und Patienten im Operationssaal

Intuitive Bedienung von Guard auf einem Tablet.

Guard in der Anwendung im Operationssaal. Funktionsweise von Guard.

Incremed Guard ist ein Warnsystem für den Operationssaal. Mit maschinellem Sehen wird jede Bewegung erkannt. Nicht-steriles Personal, das sich dem Operationsfeld zu stark nähert, löst Alarm aus, bis der Abstand zur Patientin, zum Patienten wieder sicher ist.

Postoperative Wundinfektionen gehören zu den häufigsten Komplikationen nach einer OP. Die Folgen davon sind hohe Kosten, verlängerte Krankenhausaufenthalte und Folgebehandlungen. Gezielte präventive Massnahmen im Spital können postoperative Infektionen stark reduzieren. Eine der wichtigsten Massnahmen ist der Schutz des sterilen Felds im Operationssaal. Bis heute ist die Leitung des OP-Teams verantwortlich, dass sichere Abstände eingehalten werden. Die kognitive Belastung des Operationsteams ist wegen dieses Monitorings allerdings höher.

Das Balgrist-Start-up Incremed AG hat hochauflösende Kameras mit Künstlicher Intelligenz kombiniert und so ein System entwickelt, welches das Operationsteam bei der Überwachung des sterilen Felds unterstützt. Guard verfolgt die Position aller anwesenden Personen. Nach einmaliger Autorisierung kann das System zwischen Personen, die sich im sterilen Feld aufhalten dürfen und solchen, die nicht dazu befugt sind, unterscheiden. Sobald sich eine unbefugte Person zu nahe am sterilen Feld befindet, wird durch ein Audiosignal gewarnt.

Die Bedienung von Guard geschieht über einen Touchscreen. Vor Beginn einer Operation wird zuerst das sterile Feld definiert. Alle Personen, die sich zu diesem Zeitpunkt innerhalb des sterilen Felds aufhalten, gelten automatisch als autorisiert und dürfen sich frei im Operationssaal bewegen. Alle anderen Personen sind nicht befugt, sich dem sterilen Feld zu nähern. Die Autorisierungen können bei Bedarf jederzeit angepasst werden. Neue Nutzerinnen und Nutzer erlernen die Bedienung von Guard in wenigen Minuten. Mit nur vier Klicks ist das sterile Feld definiert und Guard betriebsbereit. Während der Operation ist keine Interaktion mit dem Tablet nötig – alle Interaktionen finden in Form von Gesten und akustischer Signalisation statt.

Das Operationsteam muss keine zusätzlichen Sensoren tragen und etablierte Arbeitsabläufe können unverändert beibehalten werden. Guard ist das erste System, welches das sterile Feld mithilfe maschinellen Sehens, KI-gestützten Body-Trackings und neuester Kameratechnologie überwacht. Ein Deep Neural Network ermittelt die Positionen von 32 Gelenken jeder sich im Operationssaal befindenden Person. Die Software verarbeitet diese Information in Echtzeit und eruiert, wie nahe sich eine Person zum sterilen Feld befindet. Auf diese Weise können Zonenmodelle in verschiedensten Umgebungen im Gesundheitsbereich implementiert und Patientinnen und Patienten besser geschützt werden.

Dr. sc. ETH Till Bay ist Geschäftsleiter der Incremed AG. Nach absolviertem Informatikstudium an der EPFL Lausanne und ETH Zürich promovierte er auf dem Gebiet Software Architecture.

Dr. Andreas Pedroni hat in Neuropsychologie promoviert und danach einige Jahre im Bereich von maschinellem Lernen und der Klassifikation von grossen Mengen von EKG-Daten geforscht. Dr. Pedroni ist einer der Erfinder von Incremed Guard.