Forschung & Innovation

Zahlreiche Studien belegen, dass ca. ein Drittel aller Patientinnen und Patienten bereits mit einer Mangelernährung ins Krankenhaus aufgenommen werden (z.B. Tappenden et. al 2016, Bell et. al 2021). Gleichzeitig übernehmen heute vermehrt Hilfskräfte grundlegende Service-Aufgaben auf den Stationen, wie die Reinigung und die Speisen- und Getränkeversorgen von mobilen Patientinnen und Patienten. Dadurch können Informationslücken entstehen. Ernährungsprobleme werden folglich häufig erst spät erkannt. 

Um diesem Problem entgegenzuwirken, wurden bereits am Markt verfügbare Apps für die Nährstofferfassung gesucht, um deren Anwendbarkeit im klinischen Setting zu testen. Dabei wurden zwei Ernährungs-Apps evaluiert: Mittels der beiden Apps wurden die Mahlzeiten auf den Essentabletts gescannt und die Nährwertdaten ermittelt. Die Ergebnisse wurden mit den Rezepturen der Krankenhausmahlzeiten abgeglichen. Ziel der Untersuchung war es festzustellen, ob der Einsatz dieser Apps eine wirksame und zugleich einfache Lösung zur Kontrolle der Nährstoffzufuhr von Patientinnen und Patienten darstellt. Es wurde je App erfasst, wie viele Gerichte und Gewichtsangaben direkt richtig erkannt wurden, wie viele angepasst werden mussten und wie viele Angaben manuell erstellt werden mussten, weil die Apps keine Vorschläge für die Mahlzeiten angeboten haben.

Diese Erfassungen wurden für die Apps allgemein und nach Tagen sortiert berechnet. Ziel war festzustellen, ob sich die Apps im Laufe der Zeit durch die KI und die vorgenommenen Korrekturen verbesserten. Dies wurde überprüft anhand der Anzahl der richtig erkannten Gerichtsvorschläge, der Angaben zu den Mikro- und Makronährstoffen sowie ihren Gewichten.

Die ersten Analysen zeigen, dass beide Apps sowohl im Vergleich zu den vorgegebenen Krankenhaus-Rezepturen als auch untereinander erhebliche Abweichungen aufweisen. Daher sind weitere Forschung und kontrollierte Prüfungen unabdingbar, um die Eignung digitaler Erährungs-Apps für die klinische Nährstoffkontrolle zu beurteilen. 

Im Rahmen der ISMC‑Initiative wurde am UKB‑eigenen Centrum für Aus‑ und Weiterbildung (CAW) gemeinsam mit T‑Systems und OneBonsai eine VR-Schulungsumgebung für die Pflegeausbildung entwickelt. In dieser realitätsnahen, virtuellen Lernumgebung können Auszubildende komplexe Pflegeprozesse, Interaktionen mit virtuellen Patientenavataren und Entscheidungsfindungen sicher und beliebig oft trainieren. Die vier entstandenen Module bilden typische Versorgungssituationen erwachsener Patientinnen und Patienten auf einer Normalstation ab und umfassen:

• Erfassung von Vitalparametern
• Infusionsgabe und -verabreichung
• Wundbeurteilung und -versorgung
• Schmerzerfassung

Alle Inhalte stehen in Deutsch, Englisch und Spanisch zur Verfügung und ermöglichen damit perspektivisch auch einen internationalen Einsatz. Einen kleinen Ausschnitt aus den Inhalten finden Sie hier.

Durch die intuitive Steuerung über VR‑Brillen und Controller ist ein schneller Einstieg gewährleistet. Trainer*innen können die Simulationen zudem per Tablet aus der Ferne begleiten. Die VR‑Szenarien ermöglichen immersive, selbstgesteuerte Lernerfahrungen und erweitern das bestehende Skills‑Lab‑Konzept am CAW um eine zusätzliche Trainingsoption.

2026 begann die gestaffelte interne Implementierung, begleitet von Schulungen für Lehrkräfte und Auszubildende sowie einer umfassenden Evaluation, die insbesondere die Nutzererfahrung sowie die Trainingseffekte in den Fokus nimmt. Parallel dazu wird 2026 eine internationale Pilotierung an der Universidad Autónoma de Chihuahua (Mexiko) im Rahmen einer Forschungskooperation durchgeführt und wissenschaftlich begleitet.

Mittelfristig sind weitere Entwicklungsschritte vorgesehen: Erste Vorarbeiten zur Entwicklung und Integration zusätzlicher Simulationsinhalte laufen bereits, um so das Trainingsspektrum kontinuierlich zu erweitern.

Chronische Wunden mit erschwerter Heilung erfordern eine spezialisierte pflegerische Versorgung. Der Versorgungsstandard für komplexe Wundbehandlungen wird idealerweise durch Pflegeexpertinnen und Experten mit einer Weiterbildung nach der Initiative Chronische Wunden (ICW) oder der Deutschen Gesellschaft für Wundheilung und Wundbehandlung e.V. (DGFW) gewährleistet.

Leitgedanke hierbei ist, dass in Bereichen ohne entsprechende Fachkräfte oder mit hoher Versorgungsdichte ein Brillensystem die remote Einschätzung, Mitbeurteilung und gezielte Steuerung der Wundversorgung durch diese Wundexpertinnen und Experten im Vier-Augen-Prinzip ermöglichen kann.

Eine Pflegestudie soll untersuchen, inwiefern eine digitale Unterstützung die Versorgungsqualität bezüglich der Wundversorgung verbessern kann. Neben der direkten fachlichen Beratung werden die Schulungsmöglichkeiten zur Wundversorgung sowie die dazugehörende Formulierung einer fachgerechten Dokumentation als Qualitätsindikatoren betrachtet.

Im Rahmen des ISMC wurde das übergeordnete Ziel verfolgt, einen umfassenden Überblick über mögliche Innovationen auf Basis von Robotik und Künstlicher Intelligenz (KI) im Hinblick auf die Ernährung und Flüssigkeitsversorgung von Patientinnen und Patienten zu erarbeiten. Damit sollen präventiv Komplikationen vermieden und das Pflegepersonal durch Unterstützungsmaßnahmen entlastet werden. Die Konzeptentwicklung wurde von der Unternehmensberatung CONET gesteuert und mit emineo sowie zwei Fraunhofer-Instituten umgesetzt. Ausgehend von einer modularen Zerlegung der verschiedenen Aufgabenstellungen wurden Lösungsmöglichkeiten und Innovationspotenziale identifiziert, bewertet und in einer dreidimensionalen Matrix zusammengefasst. Diese kombiniert die Eckpunkte Zeithorizont, Machbarkeit (im Sinne der Entwicklungspotentiale) und Kosten für die Umsetzung der einzelnen Module und liefert modulübergreifende Handlungsempfehlungen.

Als Ergebnis entstand eine Roadmap, die dem UKB aufzeigt, welche Entwicklungs- und Umsetzungsschritte notwendig sind, um die angestrebte Endperspektive zu erreichen. Eine zentrale Erkenntnis der Roadmap ist, dass die Weiterentwicklung nicht ausschließlich das robotische Know‑how betreffen muss. Vielmehr sind messtechnische, informationstechnische und soziale Aspekte zu berücksichtigen.

Für die Endausbaustufe sind daher zahlreiche Zwischenschritte erforderlich, die in Teilen in den hier vorgestellten Projekten adressiert werden.

Die ausreichende Flüssigkeitsversorgung von Patientinnen und Patienten ist wesentlicher Bestandteil der pflegerischen Versorgung. Bisherige Untersuchungen zu Trinkmengen und pflegerischen Interventionen konzentrieren sich überwiegend auf den Bereich der stationären Altenhilfe. Dies gilt insbesondere für die Verwendung von smarten Trinkgefäßen zur automatischen Erfassung der Trinkmenge und zur Erinnerung an das Trinken. Der Einsatz der Becher ermöglicht erstmals einen differenzierten Einblick in das Trinkverhalten der Patientinnen und Patienten und hierdurch die Beantwortung zentraler, bislang offener Forschungsfragen zu Trinkverhalten und Trinkerinnerungen im klinischen Setting.

Ein Baustein der digitalen Innovation ist der pflegerische Einsatz von Wearables, welche Pflegefachfachpersonen bei der Routinemessung von Vitaldaten unterstützen. Vereinfacht gesagt ist ein Wearable ein technisches Gerät unterschiedlichsten Aussehens, welches am Körper getragen wird und mittels unterschiedlicher Technologien Vitalzeichen erhebt. Für die vorliegende Studie werden auf mehreren Normalstationen bei elektiven Patientinnen und Patienten Wearables eingesetzt, welche die Körpermesswerte Puls, Blutdruck, Atemfrequenz, Sauerstoffsättigung, Temperatur und bei Bedarf auch ein Einkanal-EKG über einen kabellosen, akkugetriebenen Brustmonitor (Medizinprodukt der Klasse II) in regelmäßigen Abständen ableiten.

Der Monitor wird mittels eines Klebepatches auf der Brust aufgebracht und kann jederzeit abgenommen und wieder aufgesetzt werden. Der Abruf der Vitaldaten findet am Stützpunkt statt. Neben der Verbesserung der Messüberwachung bei gleichzeitiger Ressourcenersparnis ermöglich die neue Technik auch die nächtliche Messung ohne Wecken der Patientinnen und Patienten.