Vermeidung der Infektionsübertragung auf Neugeborenen-Intensivstationen
Personal und Babys stehen meist in sehr engem Kontakt, was die Übertragungsgefahr bakterieller und viraler Infektionserreger in Krankenhäusern – sogenannter Krankenhausinfektionen – deutlich erhöht. Schätzungen zufolge gehen 10 % aller Einweisungen in Krankenhäuser und 30 % auf Neugeborenen-Intensivstationen auf Krankenhausinfektionen zurück, wodurch sich die durchschnittliche Aufenthaltsdauer für solche Fälle in der Regel von etwa fünf auf mehr als 20 Tage erhöht. Da Händewaschen eine der wirksamsten Methoden im Kampf gegen Infektionen ist, arbeitete das EU-finanzierte Projekt COSA mit Algorithmen für computergestütztes maschinelles Sehen, um effektive Vorkehrungsmaßnahmen zu entwickeln. „Unser autonomes System ist den meisten Überwachungssystemen für Handhygiene überlegen, denn es basiert auf Prävention, statt unzureichende Handhygiene nur (und möglicherweise zu spät) festzustellen“, erklärt Projektkoordinator Onur Özcan. Unterstützt durch die EU-Finanzmittel führte die Forschergruppe am Pendik Ausbildungs- und Forschungskrankenhaus in der Türkei eine Machbarkeitsstudie durch. Sie bestätigte, dass Infektionskontrolle zwar unerlässlich ist, für eine umfassende Umsetzung jedoch staatliche Unterstützung nötig ist.
Hygienekontrolle
Meist sind derzeitige Methoden, die zu besserer Handhygiene motivieren sollen, noch ungenügend. Zwar sind Schulungen effektiv, obschon ressourcenintensiv, aber danach fallen viele Teilnehmerinnen und Teilnehmer wieder auf alte Gewohnheiten zurück. Beratungsmaterial wie Poster reicht nicht aus, damit die Regelungen allseits befolgt werden, und elektronische Etiketten auf der Arbeitskleidung und an Desinfektionsstationen, die das Händewaschen registrieren, sind standortspezifisch beschränkt. Anders als herkömmliche Systeme erkennt das COSA-System bei Patientenkontakt aktiv und in Echtzeit, ob die Hände des medizinischen Personals sauber sind. Hierzu werden Sensoren (meist Tageslichtkameras) strategisch platziert, etwa am Patientenbett oder auf Inkubatorstationen. Durch den Algorithmus für computergestütztes maschinelles Sehen erkennt das System über die Sensoren bereits vor dem direkten Patientenkontakt, ob die Hände gewaschen oder desinfiziert sind. Entscheidend ist, dass das System bei Nichteinhaltung der Vorschriften eine Warnmeldung sendet, zum Beispiel an die Stationsleitung. Beim Labortest eines Prototypen lag die Erkennungsrate für die Einhaltung bei mehr als 90 % und war damit sehr genau. Nun steht die Genehmigung der Ethikkommission des Pendik Ausbildungs- und Forschungskrankenhauses aus, um das System dort zu testen. „Während der gesamten Prototypentwicklung haben wir die Methoden und Einzelheiten mit dem medizinischen Personal durchgesprochen. Viele Personen zeigten großes Interesse und waren überzeugt, dass COSA die gesamte medizinische Versorgung verbessern kann. Studien in klinischem Umfeld sollen nun quantifizierbare Daten darüber liefern, inwieweit COSA die Einhaltung der Vorschriften zur Handhygiene verbessert“, sagt Özcan.
Reduzierung von Krankenhausaufenthalten und Kosten
Jährlich werden in Europa etwa 4 Millionen Erkrankungsfälle durch Krankenhausinfektionen verzeichnet, etwa 150 000 davon mit Todesfolge. Gleichzeitig steigen die Gesundheitskosten in Europa kontinuierlich an. Aus einem kürzlich veröffentlichten Bericht von UNICEF geht hervor, dass jährlich fast 30 Millionen Kinder zu früh geboren werden, zu klein sind oder erkranken und damit intensivmedizinisch versorgt werden müssen, um zu überleben. In der gleichen Studie wird berichtet, dass 2017 rund 2,5 Millionen Neugeborene an zumeist vermeidbaren Ursachen starben. „Mit COSA könnten neben diesen Sterblichkeitsraten auch die Dauer der Krankenhausaufenthalte und die Behandlungskosten verringert werden“, fügt Özcan hinzu. Wird die Einhaltung der Vorschriften zur Handhygiene von 48 auf 66 % gesteigert, könnten die Infektionsraten, wie Untersuchungen zeigen, von 16,9 auf 9,9 % gesenkt werden. Ziel des COSA-Projekts ist es, nun eine Einhaltung von 70 bis 80 % zu erreichen. Obwohl die geplante Markteinführung des COSA-Systems durch COVID-19 verzögert wurde, was die Strategie umso relevanter macht, arbeitet die Forschungsgruppe weiter an der Entwicklung des Systems. So wird an kostengünstigeren Komponenten, effizienterem Design und besseren Algorithmen geforscht, während gleichzeitig Datensicherheits- und Datenschutzprotokolle verbessert werden sollen.
Schlüsselbegriffe
COSA, COVID-19, Handhygiene, Händewaschen, Krankenhaus, Infektion, Säugling, Intensivstation, maschinelles Sehen, Überwachung