Systematische Bewertungskonzepte für die Mensch-Maschine-Interaktion in der Chirurgie und deren Nutzung mittels Expertensystemen

Andrej Machno, Universität Leipzig

Die Gesundheitssysteme haben sich im Verlauf der letzten Jahrzehnte enorm entwickelt, die moderne Medizin bietet heute nahezu wundersame Möglichkeiten zur Gesundheitsversorgung und ist sehr leistungsfähig geworden. So wurden im Bereich der Chirurgie stets komplexere Computer- und Softwaresysteme eingesetzt und der Aspekt der Mensch-Maschine-Interaktion ist besonders stark in den Vordergrund gerückt. Dieser Fortschritt bringt jedoch eine neue Art von Risiken mit sich, deren Bedeutung bislang kaum berücksichtigt wurde: Risiken im Bereich der Mensch-Maschine-Interaktion. Allein in Deutschland sind jährlich 1,7 Millionen Krankenhauspatienten Opfer von medizinischen Fehlern, 340.000 erleiden einen Schaden und 17.000 sterben in Folge eines Fehlers. 77% dieser gefährlichen Zwischenfälle sind durch fehlerhafte Bedienungen hervorgerufen.
Die Studienlandlandschaft im Bereich der Mensch-Maschine-Interaktion ist noch relativ jung und weist starke Heterogenität auf, was sich in Unterschieden der Art, des Umfangs und der Vollständigkeit der Dokumentation der Studienergebnisse widerspiegelt. Somit kann der durch bereits durchgeführte Studien vorhandene Wissens- und Erfahrungspool nur erschwert genutzt werden, um zukünftige Forschung darauf aufbauend zu optimieren. Die hier vorgestellte Forschungsarbeit befasst sich deshalb mit der Entwicklung von systematischen Bewertungskonzepten für die Mensch-Maschine-Interaktion im Bereich der Chirurgie. Das Vorhaben umfasst die Erstellung eines Roten Leitfadens, welcher die Konzeption und Durchführung von solchen Studien durch systematische Vorgehensweise sowie evidenzbasierte Entscheidungshilfe spürbar erleichtern soll. Ein weiteres Ziel ist die Erstellung einer strukturierten Wissensbasis in diesem Forschungsbereich sowie die Bereitstellung eines entsprechenden Zugangs durch den Entwurf und die Implementierung einer Studiendatenbank.
Durch die Entwicklung der systematischen Bewertungskonzepte soll der Forschungsbereich der Mensch-Maschine-Interaktion grundlegend verändert und wesentlich transparenter gestaltet werden. Die bestehende Heterogenität der Studienlandschaft wird durch ein standardisiertes Konzept und die Studiendatenbank zu einem zusammenhängenden Wissens- und Erfahrungspool verknüpft. Die Bewertungskonzepte bieten eine wichtige Grundlage für die Generierung von neuen Studien und ermöglichen ein korrektes und nach dem Medizinproduktgesetz konformes Studiendesign. Das führt zu einer spürbaren Steigerung der Qualität der Forschung im Bereich der Mensch-Maschine-Interaktion und wirkt sich positiv auf die Qualität der Gesundheitsversorgung aus, indem die Zahl der Opfer von medizinischen Fehlern deutlich reduziert werden kann. Weiterhin soll die  Transparenz der Forschung im Bereich der Mensch-Maschine-Interaktion erhöht werden. Somit sollen die systematischen Bewertungskonzepte die Wahrnehmung des Einsatzes der modernen Technologie in der Medizin fördern und das entsprechende Vertrauen in der Gesellschaft steigern.

Theoretische Einbettung

Der Gesetzgeber verlangt, dass ein Betrieb prospektiv alles vernünftige unternehmen muss, um Risiken aktiv zu erkennen und mögliche Fehlerquellen a priori auszuschalten. So schreibt zum Beispiel das Medizinproduktgesetz die Einhaltung der DIN EN ISO 14155 für die klinische Prüfung von Medizinprodukten am Menschen vor. Das gilt auch für die Bedienbarkeit von Medizinprodukten in der computerassistierte Chirurgie. Deshalb wird die genannte Norm als Grundlage für den Entwurf der Bewertungskonzepte verwendet, indem sie um den Aspekt der Mensch-Maschine-Interaktion zwischen dem Chirurg und dem medizintechnischen Gerät ergänzt und entsprechend angepasst wird. Ferner sollen die Ergebnisse der von Jannin und Korb entwickelten Methode zur Bewertung von bildgestützten Eingriffen der computerassistierten Chirurgie in den Entwurf der Bewertungskonzepte einfliesen. Diese Methode ist zwar sehr allgemein gehalten, bietet jedoch ein großes Potenzial zur fortführenden Spezifikation. Die Konzepte von Jannin und Korb werden deshalb entsprechend erweitert und für die Mensch-Maschine-Interaktion in der Chirurgie spezifiziert.

Methodischer Ansatz

Als Ausgangspunkt für die Bewertungskonzepte werden die Anforderungen der ISO in einem Modell extrahiert und um die Aspekte der acht Typen von Automationsfolgen für die Mensch-Maschine-Interaktion erweitert. Prozessbegleitend soll dabei das Phasenkonzept von Jannin und Korb in die Modellierung einfließen. Für die Akquisition der Anforderungen von Automationsfolgen werden entsprechende Referenzstudien im Bereich der Mensch-Maschine-Interaktion verwendet. Aufbauend auf diesem Modell werden die in einzelnen Modulen gruppierten Bewertungskonzepte definiert und anschließend in eine Studiendatenbank überführt. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit werden abschließend am Beispiel von Studien zur Analyse der Mensch-Maschine-Interaktion in der Chirurgie evaluiert.