SafeAERIAL (completed)

Photo by GPP Communications GmbH & Co. KG

Förderprogramm

Medizintechnik vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie

Partner

Laufzeit

1. Februar 2018 bis 31. Januar 2020 (2 Jahre)

Mitarbeiter

M.Eng. Janusz Wituski

Zusammenfassung

Obwohl Medizingeräte sowohl mit akustischen und optischen Alarmfunktionen ausgestattet sind, ist es aufgrund des hohen Geräuschpegels im Rettungshubschrauber kaum möglich, Alarme ohne Zeitverzögerung zu detektieren und in Folge dessen, mit sofortiger Wirkung zu reagieren. Insbesondere pathophysiologische Entgleisungen oder Veränderungen der Vitalparameter des Patienten, aber auch Funktionsstörungen der Geräte, müssen hinsichtlich der Sicherstellung von Vitalfunktionen klar erkennbar sein und akustisch wiedergegeben werden können. Bislang existiert in Rettungshubschraubern kein Alarmmanagementsystem, das Alarme medizinischer Geräte im präklinischen Einsatz bündelt und an eine dritte Stelle (z.B. Intercom-Anlage) weiter gibt.

Ziel des Projekts war es, ein Überwachungssystem zu entwickeln, bei welchem die von den Geräten aufgezeichneten und ausgegebenen Ereignisse als akustische Hinweise von einem zentralen Gerät, im Folgenden als Alarmhub bezeichnet, über drahtlose Kommunikationsschnittstellen gesammelt und über die Intercom-Schnittstelle des Hubschraubers an die Headsets des medizinischen Rettungspersonals ausgegeben werden.

Die Umsetzung des Projekts umfasste folgende zwei Hauptthemen:

  • Drahtloses Kommunikationssystem:

    Das erste Projektthema erörterte ein drahtloses Kommunikationssystem mit zuverlässigen Verbindungen zwischen Medizingeräten verschiedener Hersteller und dem Alarmhub, sowie dem Alarmhub mit der Intercom-Anlage des Hubschraubers. Einige Medizingeräte besitzen bereits drahtlose Schnittstellen, wie z.B. Bluetooth oder WLAN, mit untereinander abweichenden proprietären Protokollen, um externe Geräte (z.B. externer Monitor für die Telemedizin) anzubinden. Es wurde im Projekt überprüft, ob sich die vorhandenen Kommunikationssysteme und Protokolle zur zuverlässigen Übertragung der Alarme eignen. Je nach Interferenzsituation, kann die Übertragung mittels Bluetooth oder WLAN kritisch sein. Für diesen Fall wurden im Projekt alternative Übertragungsverfahren untersucht, die eine fehlerfreie und zuverlässige Verbindung garantieren.

  • Alarmmanagementsystem:

    Das zweite Projektthema war die Erforschung eines sicheren Alarmmanagementsystems, über das die Alarme der medizinischen Einzelgeräte eindeutig an das Intercom-System weitergegeben und vom Rettungspersonal erkannt und identifiziert werden können. Zur Untersuchung der unterschiedlichen Alarmweitergabeverfahren wurden auch psychologische Aspekte, v.a. in der rauen Umgebung des Rettungshubschraubers, berücksichtigt.

Das Hauptergebnis des Projekts ist ein nahezu marktreifer Prototyp des Alarmhubs (siehe Titelbild). Die Funktionsweise des Alarmhubs wurde in mehreren Feldtests im Rettungshubschrauber evaluiert und bestätigt. Neben der geplanten Entwicklung des Alarmhubs wurde zusätzlich ein energiesparsamer Adapter für die drahtlose Bluetooth-Low-Energy-Anbindung aller Medizingeräte, die keine drathlose Schnittstelle besitzen, entwickelt. Um aufwendige Wartungsarbeiten aufgrund von Batteriewechsel an all diesen Adaptern zu vermeiden, wurde eine intelligente Lösung gefunden, die die notwendige Betriebsenergie der Adapter direkt aus den angebundenen Kommunikationsschnittstellen sammelt (Energy Harvesting).

Danksagung

Besonderen Dank gebührt den assoziierten Partnern, insbesondere der ADAC Luftrettung gGmbH, ohne deren tatkräftigen Unterstützung die Ergebnisse des Projekts nicht zustande gekommen wären.

Guido Dietl
Guido Dietl
Professor of Communications Engineering

My main research interests include wireless sensor networks, synchronization, software defined radios, all types of MIMO communications (massive, mmWave, near-field, multicell, multiuser, etc.), and digital signal processing.