WMU und WMed schließen sich in einem 1,37-Millionen-Dollar-Projekt zusammen, um präklinische Medikationsfehler bei Kindern zu reduzieren

Ein interdisziplinäres Forscherteam der Western Michigan University, WMed und der University of Michigan arbeitet an der Entwicklung neuer Technologien, um Sanitätern dabei zu helfen, Kindern besser zu helfen.

KALAMAZOO, Michigan – Um das Leben von Kindern in Notsituationen zu retten, sind schnelles Denken und genaue Entscheidungen erforderlich. Leider kann die Verabreichung von Medikamenten an junge Patienten für Sanitäter eine Herausforderung sein, da sie häufig winzige Medikamentenetiketten lesen und im Handumdrehen die Dosierung berechnen müssen.

Aus diesem Grund arbeitet ein interdisziplinäres Forscherteam der Western Michigan University, der Western Michigan University Homer Stryker MD School of Medicine (WMed) und der University of Michigan an der Entwicklung einer Head-Mounted-Display-Anwendung mit Microsoft HoloLens, die eines Tages Sanitätern dabei helfen könnte Situationen.

Mit einem Zuschuss von 1,37 Millionen US-Dollar von der Agentur für Gesundheitsforschung und -qualität des US-Gesundheitsministeriums legt das Team den Grundstein für eine neue Technologie, die einen großen Unterschied in der Welt der präklinischen Versorgung von Kindern bewirken könnte. Das Projekt mit dem Titel „Augmenting the On-scene Medic (ATOM): Entwicklung einer am Kopf montierten Display-Anwendung zur Reduzierung prähospitaler pädiatrischer Medikationsfehler“ begann im April 2023 und läuft bis März 2026.

„Wir werden die Funktionalität der HoloLens nutzen, um Medikamentenfläschchen zu lesen und in Spritzen aufgezogene Dosen noch einmal zu überprüfen. Darüber hinaus helfen wir Sanitätern dabei, das Gewicht eines Patienten zu ermitteln und die richtige Medikamentendosis für einen Patienten zu berechnen“, sagt erJohn Hoyle , der Hauptforscher des Projekts, der als stellvertretender Dekan für Simulation bei WMed fungiert und Professor in den Abteilungen Notfallmedizin sowie Kinder- und Jugendmedizin ist. „Das wurde noch nie zuvor versucht.“

Kritische pädiatrische Fälle machen nur 1-3 % der Notfälle von Rettungssanitätern aus, doch Studien zeigen eine Fehlerquote von 31 % bei allen Medikamenten, die Kindern von Rettungsdiensten verabreicht werden, wobei Midazolam und Fentanyl mit 61 % bzw. 35 % sogar noch höhere Raten aufweisen. Darüber hinaus sagt Hoyle, dass Versuche, Fehler bei der Medikamentendosierung zu reduzieren, in der Vergangenheit erfolglos waren und bestehende kognitive Hilfsmittel für Sanitäter die Grundursachen dieser Fehler nicht vollständig angegangen seien.

„Das war mein Forschungsschwerpunkt während meiner gesamten Karriere“, sagt Hoyle. „Dies ist ein schwieriger Prozess für Rettungssanitäter, da sie keine umfangreiche pädiatrische Ausbildung erhalten und die Begegnungen vor Ort selten sind, so dass sie nur über begrenzte Erfahrung verfügen. Diese neue Technologie hat die Chance, die hohe Rate pädiatrischer Dosierungsfehler einzudämmen und schließlich.“ diese Zahlen senken.“

Die Entstehung des neuen Forschungsprojekts mit der Microsoft HoloLens lässt sich bis ins Jahr 2021 zurückverfolgenBryan Harmer , Doktorand am Western College of Health and Human Services Interdisciplinary Health Sciences Ph.D. Programm, wandte sich an Hoyle. Harmer hatte Hoyles frühere Forschung zu pädiatrischen Dosierungsfehlern im präklinischen Umfeld gelesen und die Entwicklung einer Augmented-Reality-Geräteanwendung vorgeschlagen, um das Problem anzugehen. Diese ersten Gespräche mit Hoyle führten schließlich zur Zusammenstellung des aktuellen Forschungsteams und zum Fördervorschlag.

„Bryan gebührt dafür viel Anerkennung“, sagt Hoyle in einer Pressemitteilung. „Der Einsatz einer solchen Technologie bietet die Möglichkeit, eine Veränderung zum Besseren herbeizuführen und die Fehlerquote zu senken. Es kann sich um eine bahnbrechende Technologie handeln, und diese Störung ist eine sehr positive Entwicklung.“

Western Dr. Tycho Fredericks,Guan Yue Hong, UndHerbst Edwards, und University of Michigan Dr. Prashant MahajanUndVitaly PopovErgänzen Sie das Forscherteam für diese bahnbrechende Studie und bringen Sie Fachwissen aus verschiedenen Bereichen ein.

Angesichts seines Schwerpunkts auf der Entwicklung von Gesundheitstechnologien ist Fredericks, Professor an der Abteilung für Industrie- und Unternehmeringenieurwesen der Hochschule für Ingenieurwissenschaften und Angewandte Wissenschaften, Direktor des Human Performance Institute sowie Programmleiter und Professor in der Abteilung für Medizintechnik am WMed, ideal geeignet für dieses Projekt geeignet.

„Ich kenne Dr. Hoyle seit mehreren Jahren und freue mich sehr, Mitglied dieses interdisziplinären Teams zu sein, das sich einer solch zielgerichteten Herausforderung stellt“, sagt Fredericks. „Unser Team ist gut aufgestellt, um neue Wege zu gehen und innovative Lösungen zu entwickeln. Dafür leben wir in der Wissenschaft.“

Hong, außerordentlicher Professor am Fachbereich Informatik, beteiligt sich auch von der Hochschule für Ingenieurwissenschaften und Angewandte Wissenschaften an dem Projekt. Für dieses Projekt werden Hong und ihre Studierenden die Mixed-Reality-Anwendung für das am Kopf montierte Gerät sowie eine Desktop-Anwendung für Projektmanagement und -verwaltung entwickeln.

„Meine Studenten freuen sich sehr über die Unterstützung durch das Stipendium bei der Entwicklung hochmoderner und KI-gestützter Mixed-Reality-Anwendungen für Notärzte, die Leben retten, was das Projekt so bedeutungsvoll macht“, sagt Hong.

Mit Edwards an Bord nutzt das Projekt auch die Expertise eines Professors der WMU School of Communication und Co-Direktor der Communication and Social Robotics Labs der Universität, der sich auf Mensch-Maschine-Kommunikation spezialisiert hat. Ihr Fokus liegt auf der Optimierung des Benutzererlebnisses, der Benutzeroberfläche und der Benutzerfreundlichkeit der Head-Mounted-Display-Anwendung unter Berücksichtigung des Phänomens der kognitiven Belastung.

„Wie maximieren wir den Nutzen der Informationen in Bildern, stellen aber sicher, dass sie die Menschen in Situationen mit hohem Druck nicht ablenken oder aus der Fassung bringen?“ sagt Edwards. „Das ist viel von dem, was ich tun werde – ich versuche herauszufinden, wie ich die Informationen am besten grafisch darstellen kann, damit sie nicht mit den Zielen in Konflikt geraten.“

Über das unmittelbare Ziel hinaus, Dosierungsfehler in der pädiatrischen präklinischen Versorgung zu reduzieren, ist Edwards auch daran interessiert, die umfassenderen sozialen und kommunikativen Auswirkungen der Integration von Augmentationsgeräten in Gesundheitsteams und Patientenversorgungsumgebungen zu untersuchen.

„Dies könnte die Kommunikationsdynamik zwischen Teammitgliedern und Patienten wirklich verändern“, sagt Edwards. „Es ist faszinierend, darüber nachzudenken, wie Kinder auf EMS-Anbieter reagieren könnten, die beim Verlassen des Lieferwagens wie Cyborgs aussehen, oder wie sich (der Einsatz der Technologie) auf den Status der Menschen innerhalb eines Teams auswirken könnte.“

Das Team wird im nächsten Jahr damit beschäftigt sein, Hintergrundinformationen zu sammeln und die HoloLens-Anwendung zu erstellen. Die Piloterprobung des Antrags wird voraussichtlich im zweiten Jahr der Förderung stattfinden, wobei für das dritte Jahr ein randomisierter kontrollierter Versuch in sechs Städten in Michigan geplant ist. Während des gesamten Projekts legt das Team Wert darauf, die Endbenutzer und die Aufgaben, die sie erledigen müssen, zu verstehen. Wenn alles nach Plan verläuft, könnte die Anwendung bis 2027 zur Verteilung verfügbar sein.

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