Baby-Simulator bringt Mediziner zum Weinen

Wer Paul zum ersten Mal in Händen hält, dem stockt zunächst einmal der Atem. Das exakt 950 Gramm schwere Baby wurde in der 27. Schwangerschaftswoche und damit um mehrere Monate zu früh geboren. Plötzlich schnappt das kleine Kind wimmernd nach Luft, der Puls des Kindes beginnt zu rasen. Ein Blick auf den Brustkorb, der sich nur mehr unregelmäßig hebt, lässt Schlimmes erahnen. Der Monitor, auf dem die Vital-Werte des Frühchens angezeigt werden, bestätigt den Ernstfall. Eine Beatmung ist notwendig.

Notfall-Behandlung

„Jetzt müsste alles sehr schnell gehen“, sagt Mediziner Jens Schwindt, nimmt Paul und legt ihn auf die kabellose Ladestation, um dessen Akkus aufzuladen. Das verblüffend echt aussehende Baby ist die kleinste Highend-Simulationspuppe der Welt. Entwickelt hat sie das von Schwindt gegründete Wiener Start-up SIMCharacters in jahrelanger Vorbereitungs- und Forschungsarbeit.

Seit Herbst dieses Jahres können Spitäler und medizinische Ausbildungszentren die Puppe erwerben. In Simulationstrainings werden diverse Notfallszenarien bei Frühgeborenen wie akute Lungen-, Herz und Darmprobleme durchgespielt und so die komplexen Versorgungs-Abläufe optimiert.

„Die Medizin ist heute so komplex geworden, dass es solche Trainings einfach braucht. Es würde ja auch niemand akzeptieren, dass Piloten ohne aufwändige Simulatorschulungen ins Flugzeug mit Passagieren steigen“, erklärt Schwindt, der mehrere Jahre am AKH Wien als Oberarzt tätig war. Die Idee zu Paul kam Schwindt nicht zuletzt, weil er als Ausbildner mit den in den Trainings verwendeten Kinderpuppen nicht restlos zufrieden war.

Arztserie als Inspiration

Als entscheidende Inspirationsquelle diente schließlich ausgerechnet eine deutsche Arztserie, über die Schwindt zufällig stolperte. „In der Serie wurde ein Baby von den Schauspieler-Ärzten auf derart haarsträubende Weise behandelt, dass es eigentlich nicht echt sein konnte. Ich rief folglich bei dem Privatsender an und fragte, wer die täuschend echte Puppe gemacht hatte und landete schließlich bei dem talentierten Berliner Maskenbildner Christoph Kunzmann“, erzählt Schwindt im Gespräch mit der futurezone.

Die auf den ersten Blick ungewöhnliche Zusammenarbeit sollte die Basis für die menschliche Gestaltung von Paul bilden. Die realistische Gestaltung der Puppe hat einen ernsten Hintergrund. „ Notfälle bei kleinen Kindern und Babys sind immer eine besondere Herausforderung. Die emotionale Komponente spielt eine Rolle, aber auch, dass die Patienten sich in Worten nicht ausdrücken können“, erklärt Schwindt.

Präzise Nachbildung

„Je realistischer das Übungsszenario, desto besser kann das Gelernte im Ernstfall abgerufen werden. Das ist wie beim Boxenstopp in der Formel 1. Alle Handgriffe müssen wieder und wieder im Team trainiert werden, mit Simulatoren, welche die Wirklichkeit so getreu wie möglich abbilden.“ Sowohl die innere, als auch die äußere Anatomie wurden präzise nachgebaut, auch physiologische und pathologische Funktionen wurden integriert.

Um die Technologie in der knapp ein Kilogramm schweren Frühgeborenen-Puppe unterzubringen, mussten viele Simulatorkomponenten wie Mechanik, Animatronik und Sensorik miniaturisiert werden. Technische Hilfe bekam das Start-up vom Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der Medizinischen Universität Wien.

Tränen beim Training

Die Anstrengungen haben sich laut Michael Hoffmann, Head of Business Development, ausgezahlt: „Unser Simulator ist vom Funktionsumfang, aber auch vom Realismusgrad einzigartig im Markt. Während Konkurrenzprodukte oft einen rein technischen Zugang haben, kippen unsere Schulungsteilnehmer aufgrund der realistischen Parameter komplett in das Szenario. Es hat schon Trainings gegeben, die mit Freudentränen geendet haben, weil das Baby gerettet werden konnte.“ Der Lerneffekt sei aus diesem Grund um ein Vielfaches höher, ist Hoffmann überzeugt.

Finanziell konnte SIMCharacters diverse Förderungen, unter anderem vom AWS (austria wirtschaftsservice) lukrieren – darunter eine Protoypenförderung und eine Pre-Seed-Förderung. Zuletzt wurde auch ein Schweizer Investor für einen sechsstelligen Euro-Betrag gewonnen. Da der Markt in Österreich mit etwa zehn bis fünfzehn auf Frühgeborene spezialisierte Spitäler entsprechend klein ist, wird der Simulator von Beginn weg global vermarktet. Die Herstellung der Puppen, die bisher über die Medizinische Universität Wien abgewickelt wurde, übernimmt ein Schweizer Medtec-Konzern mit Produktionsbetrieben in Österreich.

Simulation im Trend

„Weltweit gibt es etwa 3000 Simulationszentren, Tendenz steigend. Da die Nenatologen-Szene gut vernetzt ist, spricht sich eine Entwicklung wie die unsere sehr schnell herum“, sagt Hoffmann. Vor allem in den USA seien medizinische Simulator-Trainings bereits jetzt schon weitaus stärker etabliert, als bei uns. Aber auch in Europa sei der Markt stetig wachsend. Neben der Frühgeborenen-Puppe will SIMCharacters in Zukunft auch weitere Kinder-Simulatoren anbieten.

Technisch gesehen, baut die aktuelle Puppe auf ein im Schädel eingebettetes Linux-System mit Intel-Edison-Prozessor auf. Die Puppe wird über ein industrieübliches Pad kabellos über Induktion geladen und hat eine Betriebsdauer von bis zu zwei Stunden. Eine Vielzahl von Sensoren und Motoren sorgt dafür, dass sich der Bauch und Brustkorb je nach Testszenario bewegt. Auch der Herzschlag ist hörbar. Das Baby kann quengeln und schreien. Wenn die Atmung schwer wird, läuft sogar der Kopf langsam blau an.

Neben der Puppe stellt SIMCharacters auch die Software, mit der die Parameter des Säuglings vom Trainer verändert werden können, und das Monitorsystem, an welches das Baby wie in einem echten Krankenhaus-Szenario angeschlossen wird. In einer engen Zusammenarbeit mit der Firma SIMStation kann auch das entsprechend abgestimmte Video- und Audiodebriefing-System erworben werden, das für die videogestützte Nachbesprechung von medizinischen Simulationsszenarien entwickelt wurde.Dieser Artikel entstand im Rahmen einer Kooperation zwischen futurezone und aws (Austria Wirtschaftsservice).