Claussen-Simon-Wettbewerb für Hochschulen
Claussen-Simon-Wettbewerb für Hochschulen

 

Projekttagebuch der HAW

"Virtuelles Hospital"

Gewinner beim Claussen-Simon-Wettbewerb für Hochschulen 2014
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Boris Tolg

Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW)

 

Virtuelles Hospital

Prof. Dr.-Ing. Boris Tolg, HAW - Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

Das Projekt „Virtuelles Hospital“ soll im Rahmen der Förderung durch die Claussen-Simon-Stiftung um ein Modul „Rescue Engineering“ erweitert werden. Das Modul soll es Studierenden der HAW Hamburg ermöglichen, während ihrer Ausbildung in simulierten Szenarien erste Einsatzerfahrungen zu sammeln.

Kompetenzbasiertes Wissen lässt sich mit dem Medium Computersimulation mittlerweile in hervorragender Weise in komplexen Szenarien realitätsnah abbilden. Durch virtuelle Trainings lassen sich Handlungsabläufe und deren sichere Anwendung gut vermitteln. Grundvoraussetzung für die kompetente Vermittlung von Wissen ist die möglichst hohe Evidenz der Inhalte.

Das Projekt wird in einer Kooperation zwischen der HAW Hamburg (Entwicklung 3D Umgebung, Programmierung, Softwaredesign), dem Simulations-Patienten-Programm (SPP) der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (Kompetenzbereich didaktische Evaluation der Lernzielumsetzung und Usabilitytests) und der Klinik für Unfallchirurgie des Universitätsklinikums Essen (medizinische Fach- und Leitlinienkompetenz) durchgeführt.

Für das Modul „Rescue Engineering“ (RE) sollen zusätzlich die Kompetenzen der Lehrenden des Studiengangs sowie die Erfahrungen der Studierenden in das Softwarekonzept einfließen. In mehreren Trainings soll ein Organisationsteam, bestehend aus RE Studierenden, zunächst die Fachkompetenz erwerben, um eigene Einsatzszenarien für die Simulation zu entwerfen und umzusetzen. Diese Einsatzszenarien sollen dann zunächst in der Realität umgesetzt werden, um die Nutzbarkeit der Simulation bewerten zu können. Dazu soll das Organisationsteam Studierende der HAW Hamburg einladen, als Schauspieler an den Einsätzen teilzunehmen. Die Studierenden bekommen Fallbeschreibungen sowie Handlungsvorgaben, die durch das Organisationsteam erarbeitet wurden.

Parallel zu der Planung der in der Realität durchgeführten Szenarien beginnt die Umsetzung in der virtuellen Realität. Diese wird ab einem bestimmten Zeitpunkt permanent durch das Organisationsteam getestet. Abschließend werden die Szenarien durch Studierende der HAW in der virtuellen Realität der Software durchgeführt um einen Vergleich der beiden Simulationsmethoden zu ermöglichen. Die Einsatzszenarien der virtuellen Realität stehen dann dauerhaft für die Ausbildung der Rescue Engineering Studierenden zur Verfügung.

Dieses Wissen und die gesammelten Erfahrungen des SPP in Essen und der Experten aus Hamburg sollen den Studierenden im Studiengang Rescue Engineering der Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Form von Workshops vermittelt werden. Inhalt der Workshops sind Kurse zum realistischen Schminken von Verletzungen, Planung und Organisation von Einsatzszenarien, Grundlagen der Simulation in der virtuellen Realität, sowie Erstellung von Fragebögen für die Lehrevaluation.

Die Medizinische Fakultät der Universität Duisburg-Essen bildet im Lehr- und Lernzentrum Medizinstudierende an Simulationspatienten aus. Das SPP unter der Leitung von Fr. Merse verfügt bereits über eine langjährige Erfahrung in der Ausbildung in praktischen und kommunikativen Fertigkeiten der Ärzte von Morgen. Neben den Basistechniken wird das ärztliche Handeln im geschützten Rahmen unter Supervision mit Simulationspatienten vermittelt, um dann praktisch und kommunikativ gut vorbereitet unter realen Bedingungen in die Patientenversorgung übertragen zu werden.

Bestimmte Fertigkeiten lassen sich jedoch mit Simulationspatienten oft nur mit großem finanziellem und personellem Aufwand realisieren, sodass sie nicht im erforderlichen Umfang alle Studierenden in der Präsenzlehre zur Verfügung gestellt werden können. Im klinischen Alltag können z.B. nur Teilaspekte am Patientenbett vermittelt werden und abhängig vom aktuellen Patientenklientel und dem als Dozenten zur Verfügung stehendem ärztlichen Personal.

In der aktuellen Ausbildung gibt es keine Möglichkeit Stresssituationen als Teil der Ausbildung dauerhaft im geschützten Rahmen unter Supervision und fachlichem Feedback anzubieten. Eine Bewertung der Leistungen unter nicht standardisierten Bedingungen wäre schwierig und personell nicht abbildbar. Eine Prüfung im Format einer OSCE-Prüfung ist der aktuelle Standard der objektiven strukturierten Prüfung von praktischen und kommunikativen Fertigkeiten.

Die Dozenten erhalten die Möglichkeit durch reproduzierbare Szenarien und anhand identisch aufgezeichneter Parameter objektive Vergleiche bezüglich des Wissensstandes und der Prüfungsleistungen der Studierenden zu ziehen.

Mit der Entwicklung und Implementierung einer Computersimulation als Trainingsmedium soll allen Studierenden die Möglichkeit geboten werden, Grundlagen in der Erstbegehung eines Unfallortes durch die Anwendung des theoretischen Wissens lernzielorientiert anwenden zu können. Durch die virtuellen Trainingsbereiche kann dies individuell, zeitunabhängig und ressourcensparend angeboten werden.

Die Ziele des Projektes sind demzufolge:

Die Konzeption und Implementierung von selbsterklärenden, simulationsgestützten Trainingsszenarien auf der Basis einer 3D-Engine (HAW, Prof. Tolg) für die (Echtzeit- und Trainings-) Simulation. Die Studierenden erhalten die Möglichkeit in den unterschiedlichen Funktionsbereichen ihr theoretisches Wissen zu vertiefen und Handlungsroutinen erwerben und erproben zu können.

Literatur:

  • „Serious Games for Health – ernstzunehmende didaktische Konzepte im der medizinischen Ausbildung?“, Daniel Tolks, Martin. R. Fischer; GMS Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie 2013, Vol. 9(1), ISBN 1860-9171
  • „Didaktische Konzeption von Serious Games: Zur Verknüpfung von Spiel- und Lernangeboten.“, Kerres, M; Bormann M & Vervenne M; Zürich: MedienPädagogik, 2009, URL: www.medienpaed.com/Documents/medienpaed/2009/kerres0908.pdf [26.10.2013]
  • „Simulationen und simulierte Welten“; Susan Höntzsch; Uwe Katzy; Klaus Brendl; Frank Kappe; Dirk Krause; Lehrbuch für Lernen und Lehren mit Technologien 2011, URL: l3t.eu/homepage/das-buch/ebook/kapitel/o/id/32/name/simulationen-und-simulierte-welten [26.10.2013]
  • „Game Based Learning – Spielend Lernen?“; Son Le, Peter Weber, Martin Ebner; Lehrbuch für lernen und lehren mit Technologie 2011, URL: l3t.tugraz.at/index.php/LehrbuchEbner10/article/view/79/38 [26.10.2013]
  • „Design und Entwicklung eines Prototypen zur Simulation der Erstversorgung von Patienten in einer interdisziplinären Notaufnahme“, Arne Klingenberg, Masterarbeit, HAW Hamburg, Erstgutachter Prof. Tolg „Emotionen und Mimik in der digitalen Welt“, Jana Voth, Masterarbeit, HAW Hamburg, Erstgutachter Prof. Tolg
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Redakteur: Boris Tolg

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In den letzten paar Monaten war es ausnahmsweise mal gerade zu ruhig ums Projekt herum. Die vorlesungsfreie Zeit zog dahin, der Semesterbeginn kam und seit langem gab es mal keine regelmäßigen Treffen mit den Studenten zum Besprechen der nächsten großen Übungsziele. Diese werden aber bald wiederkommen, denn die nächsten Übungen rücken näher. Dieses Mal die im digitalen Raum.

Und im stillen, dunklen Kämmerlein hinter flimmernden Bildschirmen passiert dazu einiges. Neben den digitalen Szenen, die bei den vorigen Präsentationen und ersten Tests in der Software verwendet wurden (eine Krankenzimmerszene, zwei im Wald beziehungsweise auf der Straße), entsteht derzeit die erste, richtige Szene: Der Nachbau des Labors, in dem die kleine Übung vom 6. Juni stattfand. Dabei handelt es sich um ein Medizintechniklabor im Gebäude der HAW Bergedorf.
Noch ist vor allem die Inneneinrichtung fertig und die vielen Geräte, die dem Raum wirklich Leben einhauchen würden, fehlen noch. Schon jetzt entsteht aber ein guter Eindruck vom Raumgefühl und ließ erste Tests in der am 11.11. frisch eröffneten CAVE des Bergedorfer Campus zu. In diesem Raum werden drei Wände komplett mit Beamern bestrahlt, was einem im Idealfall das Gefühl gibt, sich im dargestellten Raum zu befinden. Zur Einweihung der CAVE wurde sie also mit Bildern vom frischmodellierten Labor bestückt.

Ansonsten war das Virtuelle Hospital durch Herrn Tolg, diverse Studierende aus dem Rescue Engineering Studiengang und mich natürlich auch in der Langen Nacht des Wissens sowie beim Hochschulinformationstag vertreten. Bei beiden Veranstaltungen gab es Vorträge, Infowände und die Möglichkeit, sich durch direkte Gespräche weitergehend zu informieren.

Als nächstes wird es eine kleine, projektinterne Weihnachtsfeier geben und die Arbeit an den Modellen voran getrieben werden, eh die direkte Planung der nächsten Übungen in die heiße Phase geht.

Redakteur: Boris Tolg

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So viel, dass die Berichte hier leider nun eine geraume Zeit völlig hinten anstehen mussten.

Kleine MANV-Übung am 6.6.2015 "Eine Explosion im Labor"

Nach dem Schmink-Workshop in Essen folgte eine Woche vor der kleinen Übung ein Workshop zum Auffrischen unter der Leitung des erfahreneren Studenten Stefan Ehm. Die Gruppen zur Anfertigung der Fragebögen und allgemeinen Vorbereitung der Übung wurden durch Rücksprachen mit Professoren der HAW selbst vorbereitet.

Am 6.6. war es dann soweit. Trotz mancher Hürden fand die Übung soweit reibungslos statt, dass eine der heißest diskutierten Themen bei der Auswertung die Buttermenge auf den belegten Brötchen war.

Die Studenten hatten es erfolgreich gemeistert, ein glaubwürdiges, aber forderndes Szenario für die Übenden aufzubauen, in dem diese trainieren konnten, im Ernstfall schnell und überlegt zu handeln. Sie mussten sich auf ihre Vorgaben zum Sichten von Verletzten konzentrieren, ohne sich dabei durch die Umstände ablenken oder verunsichern zu lassen. Am Ende erhielten die Teilnehmer persönliches Feedback zu ihrer Leistung von Studenten, die sie bei ihrem Übungsdurchgang begleiteten.

Man konnte also zu Recht sagen, dass die Generalprobe gelungen war und die Vorbereitung für die große MANV-Übung ging in ihre heiße Phase.

Große MANV-Übung am 8.8.2015 "Sicherheitsstörung an der Hochschule"

Die gesamte Hochschule wurde an diesem Samstag gesperrt und zum Übungsgelände für Polizeikräfte und Mitglieder verschiedener Rettungsdienste. Bereits 6 Uhr morgens begannen sich die Organisatoren im Gebäude in Bergedorf zu sammeln und schon wenig später die ersten Patienten zu schminken. Dieses Mal bekamen wir auch tatkräftige Unterstützung aus Essen.

Man wollte es kaum glauben als pünktlich 9:45 Uhr alle Darsteller an ihren Positionen waren und exakt 10 Uhr die Übung wie geplant beginnen konnte. Bei einer Gesamtanzahl von knapp 40 zu schminkenden Patienten mit teils so aufwändigen Wunden wie spritzenden Blutungen war das eine großartige Leistung vom ganzen Team.

Auch die eigentliche Übung ging ohne größere Störfälle über die Bühne. Jenseits von ein paar Schrammen blieben alle Verletzungen abwaschbar und alle gingen begeistert und um einige Erfahrungen reicher aus der Übung raus. Auch das bisherige Feedback von den teilnehmenden Rettungskräften ist überwiegend sehr positiv und immer wieder liest sich auf den Fragebögen der Hinweis auf die Wichtigkeit so einer Übung und der Wunsch und die Bereitschaft, wieder teil zu nehmen.

Genauere Auswertungen der umfangreichen Fragebögen werden einige Zeit in Anspruch nehmen, aber bisher steht der Eindruck, dass die Ergebnisse belastbare Daten für das Projekt liefern werden. Damit ist die Veranstaltung, die uns allen viel Zeit und Nerven gekostet hat, schlussendlich ein Erfolg auf ganzer Linie gewesen und wird hoffentlich in Folgeveranstaltungen in den nächsten Jahren münden.

Redakteur: Boris Tolg

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Eine ganze Weile ist seit dem letzten Eintrag vergangen und eine ganze Menge ist - jenseits von Ostereiersuche - auch passiert.

Am 24. und 25. Februar war der Workshop in Essen unter Anleitung von Stefanie Merse und Paul Christoph Höfer. Wir begannen mit einem Rundgang im neuen Lernzentrum des Uniklinikums Essen, um nicht nur den derzeit modernsten Hörsaal Deutschlands zu bestaunen, sondern auch zu sehen, wie Medizinstudenten normalerweise den Umgang mit Patienten trainieren. Dabei ist der Einsatz von gebuchten Laien-Darstellern recht verbreitet und kann in Essen seit neuestem durch einen Probe-Patientenraum inklusive Spiegelwand und Beobachtungsraum nebenan ergänzt werden, sodass der Lernende mit dem Patienten allein im Raum ist wie im Alltag später auch. Indes bleiben die restlichen Studierenden und die Lehrenden im Beobachtungsraum, um nach der Übung Feedback geben zu können.

Den Abschluss der Führung bildete die Sim-Arena samt Vorbereitungsräumen. Nach einem kurzen Vortrag zum Thema Wundenschminken ging es direkt in die Praxis. Kleine Kratzer, Veilchen, Bienenstiche, Verbrennungen, Handdurchschüsse und vieles mehr wurde in mal kürzerer, mal längerer Zeit geprobt, um schnell ein Gefühl dafür zu bekommen, wie das Grundprinzip des Schminkens aussieht und welche Materialien dafür benötigt werden. Am Ende dieses Teils gab es noch ein paar Extras wie das Üben von Blutabnahme am Gummiarm.

Es folgte der Einsatz der Sim-Arena. Der Großteil der Studierenden zog sich in einen Lehrraum mit Live-Übertragung aus der Arena zurück. Vier der Studierenden durften direkt an der Simulation teilnehmen und den Ernstfall proben. Bei uns war das eine Dame am Flughafen mit hochansteckender, gefährlicher Erkrankung. Diese wurde von einer Laiendarstellerin verkörpert, während zwei der Studenten die Position der Rettungskräfte vor Ort üben durften und zwei weitere sich als Bio-Taskforce-Einheiten unter der Anleitung der Essener Einheit erproben konnten.

Die letzte Station des Ausflugs war dann ein Besuch im Alfred Krupp Krankenhaus, wo uns der Chefarzt Prof. Dr. med. Sven Lendemans den aktuellen Schockraum vorstellte und für allgemeine Fragen zur Verfügung stand.

Weiterführend sollen demnächst im Rahmen der regelmäßigen Treffen der Gruppe RUD die Schminkübungen fortgeführt werden und je nach Wunsch der Studierenden auch für Mitglieder anderer Gruppen zugänglich gemacht werden. Zu unserem Glück haben wir neben einigen Neulingen auf diesem Gebiet auch ein paar bereits erfahrenere Rettungskräfte unter den Studierenden, die hier noch neue Einblicke geben können.

Was sonst noch so war

Nur eine Woche später war ich zusammen mit Stefanie Merse beim Virtual Fires Expert Workshop in Stuttgart. Hier wurde eine Software vorgestellt, die vor allem der Weiterbildung und des Trainings von führenden Einsatzkräften im Ernstfall dienen soll. Was heißt, dass es eher um die Koordination der Einsatzkräfte als das direkte, eigene Handeln geht. Dabei sitzen sie an Rechnern, um das Unfallszenario zu erfassen. Dieses digitale Erleben wird durch reale Gespräche und Anweisungen von einem Szenarioleiter ergänzt.

Weiterhin wurde in Stuttgart das Hochleistungszentrum der Universität gezeigt und auch die dortige Cave mit diversen Einsatzgebieten. Sei es als frei schwebender Zuschauer in einem Fahrstuhlsystem oder als Fahrer eines Sportwagens samt aufwändigen Fahrsimulators, der in die Cave geschoben werden konnte - die Besucher des Workshops konnten sich austoben.

Und nicht zu vergessen: Am 10.04. fand ein Workshop in der Claussen-Simon-Stiftung statt. Jennifer Kurré war so freundlich, die Studierenden über die Grundlagen der wissenschaftlichen Ergebnisevaluation ins Bild zu setzen, was sicherlich vor allem der Gruppe zur Auswertung der MANVs später eine große Hilfe sein wird.

Was bald sein wird

Der Termin für das große MANV steht nun beinahe fest. Weiterhin haben sich ein paar neue Kontakte zur Weiterführung des Projekts ergeben, und sehr bald wird der Termin fürs erste, kleinere MANV aufgestellt werden.

Redakteur: Boris Tolg

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Mit der Erweiterung des "Virtuellen Hospitals" zum Thema Rescue Engineering wird eine größere Anzahl neuer Studierender einbezogen, und durch die Fördermittel erschließen sich neue Möglichkeiten in der Personalplanung, aber auch in der Umsetzung größerer Workshops und Projektteile.

Was zuletzt geschah

Die Homepage zum Projekt ging online (www.ls.haw-hamburg.de/~virtualHospital/) und bietet damit auf einen Blick eine Übersicht zum Projekt, den Mitwirkenden, den Publikationen und vielem mehr. Die Seite wird natürlich weitergepflegt und durch Projektentwicklungen erweitert.

28 Rescue Engineering-Studierende haben sich gefunden, um am Projekt mitzuwirken und in drei Gruppen (Realistische Unfalldarstellung, Einsatzplanung und Fragebogenerstellung) aktiv den weiteren Verlauf zu planen. Jede Gruppe wird dabei von einem Betreuer aus dem Fachgebiet begleitet und erhält Workshops zur Vorbereitung und Vertiefung ihrer Aufgaben.

Am 1. Februar 2015 durfte ich, Jana Voth, meine Arbeit als Designerin und Projektkoordinatorin für das Projekt aufnehmen, um die drei Gruppen zu unterstützen und parallel die Umsetzung der Szenarien im digitalen Raum zu bearbeiten. Herr Prof. Dr. Tolg hat meinen Arbeitsplan (und den der anderen) für die nächsten zwei Jahre auch schon gut gefüllt.

Was demnächst kommt

Ende Februar geht es vor allem für alle Mitglieder der Gruppe zum realistischen Darstellen von Verletzungen nach Essen. Hier wird der erste Workshop unter der Anleitung von Stefanie Merse stattfinden. Es wird es um das Schminken von Wunden, die Darstellung an sich, aber auch den Umgang mit Simulationen gehen. Dazu gibt es für uns eine Simulation in der Sim-Arena, bei dee in einem Flughafenszenario die Bio-Taskforce der Feuerwehr Essen zum Einsatz kommt. Also viel zu tun und zu sehen! Alles zur Vorbereitung unserer eigenen Massenanfall-von-Verletzten(MANV)-Simulationen. Davon wird es voraussichtlich zwei geben, die erste, kleinere Anfang Juni, die zweite im September - nach aktueller Planung in Zusammenarbeit mit weiteren Partnern und einigen freiwilligen Simulationspatienten aus der Studierendenschaft.