5G in der Rettungskette

Der Ostalbkreis hat 2022 das Projekt „Rettungskette 5G“ gestartet, dabei soll mit Hilfe von 5G die Rettungskette digitalisiert und automatisiert werden. Mit insgesamt 5,75 Millionen Euro ist dies eines der größten Forschungsprojekte in der Notfallrettung. In einem Verbund mit dem Ostalb-Klinikum Aalen, dem DRK-Kreisverband Aalen, der Hochschule Aalen sowie weiteren Technologiepartnern soll mit der schnellen und stabilen Datenübertragung unter anderem der Einsatz von 5G Datenbrillen (Augmented Reality), Hochgeschwindigkeitsdrohnen sowie von Untersuchungsrobotern im Rettungswagen erprobt werden. Über die Details haben wir mit Florian Grandy, Leiter des 5G-Innovationsprojektes im Landratsamt Ostalbkreis, gesprochen.

Das Rettungswesen ist ein hochkomplexer und durchorganisierter Sektor. Was kann da durch Digitalisierung und Automatisierung verbessert werden?

Die Notfallrettung ist bereits seit 20 Jahren Vorreiter für digitale Innovationen im Gesundheitswesen und wird als Wegbereiter für digitale Innovationen auch für andere medizinische Bereiche wahrgenommen. Einzelne Regionen Deutschlands haben bereits digitale Infrastrukturen in der Notfallversorgung aufgebaut. Diese sind allerdings noch Insellösungen und adressieren nur Teilbereiche der Rettungskette.

Das Projekt „Rettungskette 5G“ adressiert hierbei die Frage, welche 5G-Technologien wie in der Notfallversorgung vernetzt über die gesamte Rettungskette eingesetzt werden können und welche spezifischen Mehrwerte sich daraus ergeben.

Durch die 5G-Technologie ergibt sich eine Vielzahl an Möglichkeiten der Verbesserung, durch Erhöhung der Bandbreite und Übertragungsgeschwindigkeit, für bereits auf dem Markt etablierte telemedizinische Dienstleistungen. Darüber hinaus sollen in dem Projekt „Rettungskette 5G“, Technologien wie Smartphone-Apps, Augmented Reality, Cloud-Computing, Künstliche Intelligenz mit Mobile Robotics und autonomen Rettungsdrohnen für die Notfallversorgung entwickelt, erprobt und die Umsetzbarkeit in der praktischen Anwendung demonstriert werden.

Welche Hilfsmittel sollen in dem Projekt konkret erforscht werden?

Wie bereits zuvor erwähnt, streben wir eine auf Basis von 5G digital vernetzte Rettungskette an. Das Projekt adressiert hierbei die gesamte Rettungskette vollumfänglich und ganzheitlich, da erst durch eine komplette digitale Vernetzung die Potentiale der Digitalisierung zum Vorschein kommen. Wir forschen in unterschiedlichen Bereichen/Anwendungsszenarien

1. Mobile Ersthelfer-Alarmierung:

Durch Weiterentwicklungen des bestehenden Alarmierungssystems der Firma FirstAED in der Region können Potentiale des neuen Mobilfunkstandards evaluiert werden. Ebenso wird ein Gerät zur Verbesserung der Herzdruckmassage eingesetzt, das die Qualität der Herzdruckmassage in Echtzeit überwacht und den Ersthelfern direkt Feedback gibt. Bei „Rettungskette 5G“ soll der Bevölkerung die Möglichkeiten von 5G sichtbar gemacht werden. Privatpersonen sollen Möglichkeiten eröffnet werden sich aktiv als Ersthelfende per App „Region der Lebensretter“ zu beteiligen. Ergänzend hierzu wird der Einsatz einer autonomen Rettungsdrohne erprobt, die während des Betriebes außerhalb der Sichtweite des Piloten (BVLOS) einen Defibrillator (AED) an die Einsatzstelle fliegt. Die Rettungsdrohne soll damit die Verfügbarkeit von AED im ländlichen Raum verbessern.

2. Integrierter Versorgungsnachweis:

Durch die Anbindung an die Notaufnahmesoftware der Kliniken Ostalb erhält der Rettungsdienst Echtzeitinformationen über verfügbare Ressourcen und Kapazitäten in den Kliniken. Die Kliniken erhalten im Gegenzug Informationen zum Patienten inkl. der berechneten Ankunftszeit. Durch Integration des Versorgungsnachweises und weiteren Anwendungen der Firma medDV in die dynamische Einsatzplanung der Leitstelle durch GPS-Tracking und medizinischen Datenaustausch, können in Echtzeit Patientenströme gesteuert werden. Eine zusätzliche Triagepflegekraft im Ostalb-Klinikum bewertet die Dringlichkeiten und bereitet geeignete interdisziplinäre Maßnahmen vor.

3. KI-Robotik im Rettungswagen:

Dieser Anwendungsfall sieht einen mobilen ultraleichten Roboter in einem Rettungswagen des DRK Aalen vor, der durch eine Künstliche Intelligenz (KI) eine Ultraschalluntersuchung durchführen soll. Wir wollen mit unserer Forschung zeigen, dass solche Untersuchungen auch über das 5G-Netz umsetzbar sind. Die Firma ArtiMinds Robotics ist hierbei der Spezialist für den Bereich Robotik in unserem Projekt. Die Firma SYSTEM STROBEL, als erfahrene und lokale Firma im Bereich Fahrzeugausbau im Rettungswesen, kümmert sich um den Einbau der Technik in den Rettungswagen. Parallel dazu wird durch eine intelligente Verkehrssteuerung erforscht, wie man Verzögerungen durch Rückstaus oder rote Ampeln während Einsatzfahrten mit Blaulicht und Martinhorn vermeiden kann. Diesen Part übernimmt das Smart-City-Projekt „5G-trAAffic“ der Stadt Aalen und beschränkt sich dementsprechend auf deren Projektgebiet zur intelligenten Verkehrssteuerung in Aalen. An dieser Stelle: vielen Dank an die Kolleginnen und Kollegen von 5G-trAAffic für die Kooperation.

4. Telemedizinische Voranmeldung und Notfallassistenz:

Durch die Etablierung einer neuartigen Videoplattform sind eine hochauflösende Videoübertragung und das Monitoring von Vitaldaten für eine sichere und stabile telemedizinische Kommunikation zwischen Notfallsanitäter vor Ort und Arzt in der Klinik möglich. Zudem soll Augmented Reality (AR) zum Einsatz kommen, um die Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen dem Einsatzteam vor Ort und einem entfernten Experten in der Klinik noch effizienter zu gestalten. Das Fachpersonal wird sich unter anderem mit Hilfe von AR-Brillen austauschen und sich unterstützen. In diesem Bereich bringen sich unter anderem die Firmen Inpixon und ZTM ein, beides Experten im Bereich der AR bzw. dem Bereich Telemedizin.

5. Digitales Verlegungsmanagement:

Auf Basis von Ultra-Reliable and Low-Latency Communication (URLLC) streben wir die Realisierung von komplexen Spracheingaben zur medizinischen Dokumentation an. Auch hochauflösende Befundvideos zur Diagnose im Krankenhaus werden vor Ort dokumentiert und sollen bei Übergabe des Patienten im Krankenhaus mit der vollständigen digitalen Dokumentation übergeben werden. Die Verlegung von stabilen Patienten kann durch den Arzt im Ostalb-Klinikum per Videoübertragung begleitet werden. Besonders hier kommt das Expertenteam des Studiengangs Digital Health Management der Hochschule Aalen zum Einsatz.

Die Hochschule Aalen engagiert sich in allen oben aufgeführten Bereichen unseres Projekts zudem als wissenschaftliche Begleitung und zur Evaluation der Anwendungsszenarien, so dass die gewonnenen Erkenntnisse auch als messbare Ergebnisse dokumentiert und dargestellt werden können.

Wie wichtig sind die 5G-Funktionalitäten für die Anwendungen in der Rettungskette?

Die 5G-Funkttionalitäten sind für unsere Anwendungen enorm wichtig, da durch die neuen technischen Möglichkeiten auch einige unserer Vorhaben erst technisch möglich werden. Im bisherigen 4G-Netz (LTE) können Techniken wie Beamforming oder Network-Slicing nicht genutzt werden. Erst 5G deckt den Bedarf an hohen Übertragungsraten und niedrigen Latenzen für die Anwendungen der „Rettungskette 5G“. Zudem bietet 5G sehr viele unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten, vom lokalen Campusnetz bei der Firma nebenan bis hin zum Einsatz in der breiten Fläche als öffentliches Mobilfunknetz.

Im Projekt versuchen wir auch hier ein sehr breites Spektrum der Möglichkeiten von 5G zu nutzen – von den niedrigen Latenzen, höheren Geschwindigkeiten im Up- und Download oder auch die verbesserte Konfiguration des allgemeinen 5G-Netzes wie Network-Slicing oder Beamforming („bedarfsorientierte Netzaufteilung“, smarte Antennentechnik).

Wo liegen die Herausforderungen?

Das Projekt „Rettungskette 5G“ ist sehr breit aufgestellt. Eine große Herausforderung ist es, die einzelnen Elemente der Anwendungsszenarien zu einer gemeinsamen, großen und vernetzten Rettungskette zu vereinen. Die Effekte der Digitalisierung steigern sich in der Kombination exponentiell: ganz nach dem Motto „Gemeinsam sind wir stark“. Bisher wurden nur Insellösungen in einzelnen Regionen in Deutschland ohne sektorenübergreifende Vernetzung etabliert, hier hebt sich unser Projekt deutlich von anderen Projekten ab.

Zudem gibt es Bereiche, die bisher noch nicht in diesem Ausmaß und Fokus erforscht wurden. Hier betreten wir mit „5G“ neue Wege, wie zum Beispiel im Bereich „KI-Robotik im Rettungswagen“. Wir sind hierbei jedoch sehr zuversichtlich und versuchen neue Möglichkeiten für die mobile Patientenversorgung anzustoßen.

Welche Digitalisierungseffekte erwarten die beteiligten Projektpartner?

Das Projekt wird eine Blaupause für Digitalisierung der Notfallversorgung mit Hilfe von 5G entwickeln, die von allen Regionen Deutschlands aufgegriffen werden kann. Im Projekt setzen wir auf

• die ganzheitliche Gestaltung der Prozesse und Arbeitsstrukturen über alle Akteure der Notfallversorgung,
• die Entwicklung innovativer 5G-Technologien und -Anwendungen aufbauend auf bestehenden Systemen aus Sensorik, Robotik, KI und Mensch-Technik-Interaktion, und
• eine sektorenübergreifende Evaluation im Sinne der Patienten, der einzelnen Akteure des Gesundheitswesens und der Technologiehersteller.

Allgemein kann man sagen, dass wir für alle Beteiligten in der sektorenübergreifenden Notfallversorgung Wissensvorsprünge erarbeiten wollen, die eine bessere und bedarfsgerechtere Notfallversorgung für alle Beteiligten ermöglicht. Sowohl die einzelnen Projektpartner im Bereich Rettungsdienst, Notaufnahme als auch die beteiligten Technologiehersteller und auch Patienten sollen von den Entwicklungen profitieren. Wir erwarten bessere Anmeldungsprozesse für den Rettungsdienst, eine Optimierung der Patientenströme für Leitstelle und Kliniken, die Kliniken werden Notaufnahmepersonal gezielter einsetzen können. Doppeluntersuchungen werden verhindert, Zeitverzögerungen eliminiert, Dokumentationsprozesse vereinfacht und, besonders wichtig in Zeiten von Fachkräftemangel im Gesundheitswesen, die Verfügbarkeit knapper Ressourcen soll erhöht werden. Die Fachkräfte sollen sich intensiver um die eigentliche Versorgung der Patienten kümmern können.

Durch eine sich eventuell anschließende Übertragung in den Regelbetrieb vor Ort, und auch in anderen Regionen, kann das gesamte System der „Notfallversorgung“ profitieren.

Header-Grafik: Jane Vanhnadak – ZTM Bad Kissingen GmbH