Patientenzimmer der Zukunft kommt nach Braunschweig

Kooperation von TU Braunschweig mit Fraunhofer IST und StÀdtischem Klinikum

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Der Demonstrator soll auf einer FreiflĂ€che des Klinikums am Standort Naumburgstraße unweit des Standorts Salzdahlumer Straße aufgestellt werden. Foto: Peter Sierigk

Architektur kann Infektionen im Krankenhaus verhindern. Wie das geht, zeigt das begehbare Modell eines neuartigen Patientenzimmers. Entwickelt von einem Team aus den Bereichen Architektur, Medizin und Molekularbiologie im Forschungsprojekt KARMIN. Nachdem der Prototyp im vergangenen Jahr auf dem GelĂ€nde der CharitĂ© in Berlin der Öffentlichkeit vorgestellt wurde, soll das Patientenzimmer jetzt unter der FederfĂŒhrung des Instituts fĂŒr Konstruktives Entwerfen, Industrie- und Gesundheitsbau (IKE) der TU Braunschweig, des Fraunhofer-Instituts fĂŒr Schicht- und OberflĂ€chentechnik IST und des StĂ€dtischen Klinikums Braunschweig zu einem anwendungsorientierten Forschungs- und Studienlabor werden. Errichtet wird der Demonstrator auf einer FreiflĂ€che des Klinikums am Standort Naumburgstraße.

Das infektionsprĂ€ventive Zweibettzimmer des KARMIN-Forschungsprojekts setzt auf eine kluge Raumplanung, um die Übertragung gefĂ€hrlicher Erreger in KrankenhĂ€usern zu minimieren. So haben die Forschenden zwei getrennte BĂ€der geplant. Die Betten sind gegenĂŒber statt nebeneinander aufgestellt. Die Anzahl der Desinfektionsspender wurde erhöht und die WegefĂŒhrung fĂŒr das Klinikpersonal optimiert. Ziel ist es, die schon hohen Hygienestandards im Krankenzimmer noch zu steigern – ein Ă€ußerst wichtiger Aspekt bei der Behandlung von COVID-19-Patienten, aber auch im Zusammenhang mit multiresistenten Erregern.

Bessere Hygiene durch leicht zu reinigende Materialien
Gemeinsam wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von TU Braunschweig und Fraunhofer mit den Expertinnen und Experten des Klinikums jetzt weitere praxistaugliche Musterlösungen fĂŒr die Krankenhaus-Architektur entwickeln. Dazu gehören Materialien, OberflĂ€chen und Ausstattungselemente, die leicht zu reinigen sind und so helfen, gefĂ€hrliche Keime einzudĂ€mmen. In diesem Zusammenhang sollen auch Sensoren und neue innovative Reinigungssysteme, die eine Keimbelastung schnell identifizieren und automatisiert beseitigen, getestet werden.

Im Forschungs- und Studienlabor wollen die Forschenden prĂŒfen, inwieweit neue Produkte und funktionelle Materialien fĂŒr einen Einsatz in einem Krankenzimmer geeignet sind und diese fĂŒr unterschiedliche Nutzergruppen – zum Beispiel aus Behandlung, Pflege, Reinigung sowie Ver- und Entsorgung – erfahrbar machen. Welche Desinfektionsspender sich eignen und wo diese am besten im Zimmer platziert werden sollten, sind beispielhaft Fragen, die es zu beantworten gilt. Ein weiterer zentraler Aspekt betrifft die Beleuchtung im Zimmer: Wo muss das Licht installiert, wie kann es gesteuert und bedient werden? Auch dazu wird es Lösungsangebote geben. Begleitet werden die Untersuchungen im Demonstrator durch den Aufbau eines Cybersystems, das neben dem Monitoring von Energie- und Stoffströmen fĂŒr Wirtschaftlichkeitsanalysen auch mit Elementen ausgestattet werden kann, die die Vitalparameter des Patienten ĂŒberwachen, um eine optimierte Patientenversorgung zu gewĂ€hrleisten.

Die Kooperation ist auf mindestens fĂŒnf Jahre angelegt und wird dem stetigen Wandel im Pflegebereich Rechnung tragen. Neue Entwicklungen der Medizin, VerĂ€nderungen der gesellschaftlichen Anforderungen sowie Fortschritte im Architektur- und Bauwesen und den Materialwissenschaften werden in die Arbeit einfließen.

Einbindung von Industriepartnern
Das Modell-Patientenzimmer wollen die Kooperationspartner im September 2021 auf dem GelĂ€nde des StĂ€dtischen Klinikums Braunschweig an der Naumburgstraße errichten. So soll vor allem medizinischem Personal der Zugang fĂŒr praxisnahe Untersuchungen ermöglicht werden.

Wie bereits in der Entwurfsphase des KARMIN-Demonstrators will das Forschungsteam Industriepartner einbinden. „Der Bereich Pflege und insbesondere das Patientenzimmer im Krankenhaus wird auch in Zukunft auf weitere VerĂ€nderungen reagieren mĂŒssen, wie neue Krankheiten oder auch sinkende Bettenzahlen in den Kliniken“, sagt Dr. Wolfgang Sunder vom Institut fĂŒr Konstruktives Entwerfen, Industrie- und Gesundheitsbau (IKE) der TU Braunschweig. „Das erarbeitete Wissen der Kooperation soll möglichst direkt in Planungs- und Bauprozesse von Gesundheitsbauten einfließen, in die Berufspraxis von Kliniken transferiert sowie in die Entwicklung von entsprechenden Produkten ĂŒbertragen werden.“

„Funktionalisierte OberflĂ€chen und automatisierte Reinigungssysteme haben das Potenzial, im Krankenhaus der Zukunft zum Game Changer zu werden. Das Patientenzimmer bietet eine ideale Entwicklungs- und Testumgebung fĂŒr die Entwicklung neuer Produktsysteme und funktioneller Materialien“, ergĂ€nzt Prof. Dr. Christoph Herrmann, Leiter des Fraunhofer-Instituts fĂŒr Schicht- und OberflĂ€chentechnik IST. „Dabei steht fĂŒr uns neben den Aspekten des Gesundheitsschutzes auch die nachhaltige Produktion und Umsetzung unserer Ideen mit Industriepartnern im Fokus der Arbeiten.“

„Weitere Aspekte, die mit dem Patientenzimmer der Zukunft verfolgt werden, sind die BehandlungsqualitĂ€t wĂ€hrend des Krankenhausaufenthalts als auch die Arbeit des medizinischen wie pflegerischen Personals zu optimieren“, so Dr. Thomas Bartkiewicz, Ärztlicher Direktor des Klinikums. So besteht im Patientenzimmer die Möglichkeit, mittels Augmented Reality verschiedene Fallkonstellationen zu ĂŒben. „Ein großer Gewinn in der Aus- und Weiterbildung angehender Medizinerinnen und Mediziner sowie PflegefachkrĂ€fte“, freut sich Bartkiewicz.

Kooperationspartner
Das Forschungsteam vereint die Disziplinen GebĂ€udegestaltung und Material-, Schicht- und OberflĂ€chentechnik, vertreten durch das Institut fĂŒr Industriebau und Konstruktives Entwerfen (IKE) der TU Braunschweig und das Fraunhofer-Institut fĂŒr Schicht- und OberflĂ€chentechnik IST. Beide Institute haben langjĂ€hrige Forschungserfahrung im Gesundheitsbereich.

Zudem kooperieren beide Einrichtungen in der Lehre und Forschung seit mehr als zehn Jahren mit dem StĂ€dtischen Klinikum Braunschweig. Das Klinikum versorgt als Krankenhaus der Maximalversorgung auf universitĂ€rem Niveau die Region Braunschweig. Im Jahr 2013 wurde die gemeinsame Entwicklung plasmabeschichteter Beutel zur Stammzellkultivierung des Fraunhofer IST 2013 mit dem StĂ€dtischen Klinikum mit dem Fraunhofer-Preis „Technik fĂŒr den Menschen“ ausgezeichnet.

Forschungsprojekt KARMIN
KARMIN steht fĂŒr „Krankenhaus, Architektur, Mikrobiom und Infektion“. Das Projekt wurde von Oktober 2016 bis Ende 2020 durch das Bundesministerium fĂŒr Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme „Zwanzig20“ und als Teil des Forschungsverbundes „InfectControl 2020“ gefördert. Verbundpartner waren neben der TU Braunschweig das Institut fĂŒr Hygiene und Umweltmedizin der CharitĂ© – UniversitĂ€tsmedizin Berlin, das UniversitĂ€tsklinikum Jena mit der Septomics Research Group und die Röhl GmbH. Das Forschungsteam untersuchte, wie eine neue Raumplanung die Übertragung von Erregern verringern kann und erarbeitete einen Entwurf fĂŒr ein optimales infektionssicheres Patientenzimmer inklusive Nasszelle. Der Prototyp des Patientenzimmers wurde auf dem Berliner „World Health Summit“ im Oktober 2020 einem internationalen Fachpublikum vorgestellt.

Weitere Informationen: https://karmin.info/

 

Text: Technische UniversitÀt Braunschweig

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