Smarte Brille für die Pflege

Ein Forschungsprojekt prüft derzeit, wie sich Augmented Reality im Pflegealltag nutzen lässt. Mit Hilfe einer speziellen Brille werden damit Pflegepläne oder Arbeitsabläufe direkt vor dem Nutzerauge sichtbar. Das Ziel der Brille: Pflegende sollen unterstützt und entlastet werden.

Die ambulante Intensivpflege zählt zu den am schnellsten wachsenden Versorgungsbereichen im Rahmen der pflegerischen Dienstleistungsangebote, ob als Eins-zu-eins-Betreuung in der häuslichen Pflege oder als Wohngemeinschaften für Wach­koma- oder Beatmungspatienten organisiert. Im Gegensatz zur Krankenhausintensivpflege, für die das Statistische Bundesamt (1) im Jahr 2015 27 317 Betten verzeichnet hat, fehlen für die ambulante Intensivpflege gesicherte Zahlen. Lehmacher-Dubberke (2) geht von circa 20 000 beatmeten, ambulant versorgten Intensivpatienten aus, für die die Krankenkassen pro Jahr über eine Milliarde Euro an spezialisierte Intensivpflegedienste zahlen (3).

Zusammenspiel von Mensch und Technik

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat seit 2014 einen Förderschwerpunkt „Pflegeinnovationen 2020“ aufgelegt, um den demografischen Wandel und seine Auswirkung auf die Pflegeversorgungsstruktur durch technische Innovationen zu begleiten. Ausgeschrieben wurde dabei das Programm „Pflegeinnovationen zur Unterstützung informell und professionell Pflegender“, das zum Ziel hat, Pflegende durch das Zusammenspiel von Mensch und Technik zu entlasten.

Der Projektantrag wurde von der iTiZZiMo Simplifier AG in Würzburg, dem Zentrum für Telemedizin Bad Kissingen, der Ruhr-Universität Bochum, der TU Clausthal, der Hamburger Fern-Hochschule (HFH) und dem Intensivpflegedienst der Christophorus Gruppe entwickelt und eingereicht. Zum 1. Mai 2016 konnte das Projekt starten.

Da es sich bei den Intensivpatienten um eine besonders schutzbedürftige Gruppe handelt, wurde im Rahmen eines ethischen Clearings vereinbart, dass die Patienten in der Lage sein müssen, verbal oder nonverbal der Teilnahme an dem Forschungsprojekt zuzustimmen sowie Aufklärungs- und Einverständniserklärungen in für Laien verständlicher Form unterzeichnet werden müssen. Dadurch wurden zum Beispiel Beobachtungen von Versorgungssituationen von Wachkoma-Patienten aus dem Forschungsvorhaben ausgeschlossen. Durch nicht-teilnehmende Beobachtungen und Interviews mit Pflegekräften und Angehörigen konnten Informationen über die pflegebezogenen Interaktionen gewonnen werden.

Was ist Augmented Reality?

Augmented Reality (AR) ist eine Technologie, die digitale 3D- und 2D-Inhalte in den realen Raum integriert und damit neue Möglichkeiten zur Unterstützung von Arbeit, Lernen und Alltag bietet. Mit AR können digitale Inhalte in reale Umgebungen eingebettet werden, sodass eine sogenannte „Mixed Reality“ (5) entsteht, in der die Trennung zwischen digitalen und realen Bestandteilen eines Raums aufgehoben wird.

Augmented Reality kann mit verschiedenen Geräten umgesetzt werden. Darunter fielen bisher vorwiegend Mobiltelefone oder Tablets, die sich Benutzer vor ihr Gesichtsfeld halten und innerhalb des Displays der Geräte eine Mixed Reality erleben können. Dies ist kostengünstig und für viele Menschen leicht verfügbar, da sie über entsprechende Geräte verfügen und kein Zusatzaufwand notwendig ist. Es hat aber die Nachteile, dass die Hände zum Halten des Geräts gebunden sind, dass die Haltung des Geräts vor dem Gesicht dauerhaft unbequem wird und dass die Bewegungsfreiheit eingeschränkt wird. Daher gewinnen seit einigen Jahren AR-Brillen, auf denen Informationen in das Sichtfeld von Nutzern eingeblendet werden, immer mehr an Bedeutung. Sie heben die genannten Nachteile anderer Geräte auf, und eigene Nachteile wie hohe Anschaffungskosten und geringe Akkulaufzeiten sinken mit immer mehr auf dem Markt verfügbaren Brillenmodellen.

Nach Abwägung von Vor- und Nachteilen fiel die Wahl im Projekt auf die Nutzung von Brillen, um bei Pflegetätigkeiten die Hände frei einsetzen zu können.

Auswertung und erste Anwendungen

Um einen möglichst unverfälschten Eindruck des Intensivpflegealltages zu erhalten, wurden von Juli 2016 bis November 2017 zehn Beobachtungen bei Patienten und 25 Interviews mit professionellen Pflegekräften und Angehörigen durchgeführt. Es entstand ein wissenschaftlich abgeleitetes Schema, mit dessen Hilfe die Intensivpflege in acht spezifische Kategorien eingeteilt werden konnte:

• Tätigkeiten in der Intensivpflege: Überblick über die Tätigkeiten der Hauptakteure (Pflegekräfte, Angehörige, Patienten, Externe) und mit welchen Aktivitäten sie sich während und außerhalb der täglichen Pflegeroutine auseinandersetzen müssen.
• Zwischenmenschliche Interaktion: das tägliche Zusammenspiel der beteiligten Akteure und die damit verbundenen Vorkommnisse im Alltag.
• Dokumentation in der Intensivpflege: alle Daten wie Vitalwerte, durchgeführte Tätigkeiten oder die Kommunikation mit externen Dritten, zum Beispiel Ärzten.
• Qualifikation: Informationen über den Ausbildungsstand der professionellen Pflegekräfte, speziell zum beruflichen Werdegang, zur Weiterbildung und zu notwendigen Einarbeitungsmaßnahmen.
• Interaktion mit Technik: unterteilt in vier Gruppen: Technik für Grund- und Behandlungspflege, organisatorische sowie hauswirtschaftliche Tätigkeiten.
• Patientenautonomie: Einblicke, wie Patienten aufgrund ihres gesundheitlichen Zustandes versuchen, alltägliche Tätigkeiten zu einem gewissen Grad selbst zu erledigen und wie sie dabei unterstützt werden.
• Verlauf der Krankheitsgeschichte: Aspekte der Patientenbiographie, Belastungen und Selbsthilfe von Angehörigen und Informationen, wie sich die Krankheitsgeschichte entwickelt haben könnte.
• Beurteilung der Intensivpflege durch Pflegekräfte und Angehörige: Sammlung aller positiven und negativen Aussagen sowie Bewertungen der Intensivpflege seitens der Pflegekräfte und Angehörigen.

Anhand dieser Kategorien wurden für die Datenbrille (Abb. 1) folgende Funktionalitäten umgesetzt:

1) Einsicht des Pflegeplans inklusive Erinnerungsfunktionen zur Bearbeitung täglich notwendiger Pflegemaßnahmen.

2) Weitergehende Informationen zu spezifischen Tätigkeiten im Pflegeplan in Form von Text, Bild und Video.

3) Weitergehende Informationen zu spezifischen Geräten aus der Intensivpflege zwecks Handhabung in Form von Videos sowie zum Abgleich mit patientenspezifischen Daten.

4) Schrittweise Anleitungen zur Durchführung von spezifischen Prozessen in der Intensivpflege.

Mehrwert durch Zusatzinformationen

Im Juli 2017 wurde ein Workshop mit zehn Personen aus dem Pflegebereich durchgeführt. Diese wurden gebeten, sich mit den oben genannten Funktionen auf der Datenbrille anhand von Aufgaben zu beschäftigen. Im Nachhinein wurden sie zu ihren Eindrücken, den Erfahrungen während der Nutzung, Optimierungswünschen sowie ihren Vorstellungen zur Nutzung im Pflegekontext befragt.

Neben technischen Schwächen, die vor allem am prototypischen Status des Systems lagen, zum Beispiel ein zu kleiner Text, können wir resümieren, dass sich die Probanden in den anvisierten Anwendungskontext versetzen und die Nutzung der Datenbrille nachvollziehen konnten. So wurde zum Beispiel rückgemeldet, dass das Einblenden patienten- oder geräterelevanter Informationen einen großen Mehrwert bei der Durchführung entsprechender pflegerischer Tätigkeiten darstellte. Allerdings seien die Informationen nicht jederzeit und für jede Pflegekraft relevant. Langjährig Pflegende brauchen beispielsweise nicht immer den kompletten Pflegeplan vor sich, da sie routiniert sind und wissen, zu welcher Zeit welche Tätigkeit durchgeführt werden muss.

Neben dem Erfahrungsgrad des Nutzers muss also auch der Nutzungskontext stärker berücksichtigt werden. Im Zusammenhang mit dem Pflegeplan wurde angemerkt, ob es irgendwann möglich wäre, zum Beispiel den Verlauf eines Schmerzes zu dokumentieren, was mit künftigen Versionen des Systems geplant ist. Laut Probanden wünschenswert wären auch eine sprachgesteuerte Eingabemethode, etwa für Sprachnachrichten, sowie eine erweiterte Kamerafunktionalität, zum Beispiel für eine Videoübertragung in Echtzeit zur Pflegedienstleitung.

Neue Applikationen für die Brille

Aus der Untersuchung und den Rückmeldungen der Nutzer wird deutlich, dass die Pflegebrille nur erfolgreich sein kann, wenn sie Tätigkeiten vereinfacht, wenn sie auf die unterschiedlichen Zielgruppen und Erfahrungsstufen möglicher Nutzer angepasst ist und wenn sie Pflegenden einen so deutlichen Mehrwert bringt, dass mögliche Akzeptanzbarrieren abgebaut werden. Die daraus abgeleiteten Forschungs- und Entwicklungsziele umfassen daher, die Brillennutzung im Kontext von Pflegetätigkeiten zu vereinfachen, eine Personalisierung und die Entwicklung von Mehrwertdiensten auf der Brille. Konkret sind folgende Entwicklungen geplant:

• Kontextorientierte und vereinfachte Nutzung: Die Pflegebrille soll beispielsweise durch Auswertung des Kamerabilds erkennen, welche Aufgaben geplant sind und dafür Unterstützung anbieten, zum Beispiel bei Arbeitsabläufen, wenn der Nutzer hierfür notwendige Hilfsmittel vorbereitet.
• Arbeitsabläufe für unterschiedliche Zielgruppen, Personalisierung: Für erfahrenes und wenig erfahrenes Pflegepersonal ebenso wie für die Auffrischung oder Ausbildung für eine Tätigkeit sollen Arbeitsabläufe so angepasst werden, dass die Brille ihre jeweiligen Nutzer möglichst gut unterstützt. Dies kann erreicht werden, indem Informationen ausgelassen oder hinzugefügt oder Abläufe verändert werden.
• Anbindung an Dokumentationsprozesse: Alle mit der Pflegebrille durchgeführten oder unterstützten Tätigkeiten sollen automatisch dokumentiert werden, um Aufwände zu senken und Dokumenta­tionsfehler zu verringern.
• Ortsunabhängige Einbindung Dritter, Videokonsultation: Um Dritte einzubeziehen (Ärzte, Experten, Leitungen), soll Videotelefonie so umgesetzt werden, dass Dritte das Video der Brille live nutzen können.

Wie geht es weiter?

Das Projekt Pflegebrille läuft bis April 2019. In diesem Zeitraum soll ein möglichst marktnahes Produkt entstehen. 2018 sollen dafür die oben genannten Schritte umgesetzt werden. Die technische Umsetzung soll intensiv und mit verschiedenen Organisationen und Personen aus der Pflege umgesetzt werden. Obwohl bereits erste Organisationen ihr Interesse an solchen Tests bekundet haben, sind weitere Interessenten hochwillkommen. Die Pflegebrille kann nur ein nützliches und wirksames Instrument werden, wenn eine enge Bindung an Experten aus der Pflege und eine schnelle Rückkopplung mit der Praxis gelingen.

Weitere Informationen zum Projekt Pflegebrille: www.pflegebrille.de

(1) Stat. Bundesamt (2016): Gesundheit. Grunddaten der Krankenhäuser 2015. www.destatis.de/DE/Publikationen/Thematisch/Gesundheit/Krankenhaeuser/GrunddatenKrankenhaeuser 2120611157004.pdf?__blob=publicationFile

(2) Lehmacher-Dubberke, C. (2016): Krankenpflege auf Rädern. Gesundheit und Gesellschaft 19 (7–8) 30–3

(3) vdek/bpa (2018): vdek und bpa setzen neue Qualitätsmaßstäbe in der ambulanten Intensivpflege. www.vdek.com/presse/pressemitteilungen/2018/ambulante_Intensivpflege.html

(4) Corbin, J.; Strauss, A. (2008): Basics of qualitative research. Thousand Oaks, CA: Sage Publications, Inc.

(5) Milgram, P. & Kishino, F. (1994): A taxonomy of mixed reality visual displays. IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems, 77 (12), 1321–1329