AAS & Optimierung

Digitale Zwillinge für den OP der Zukunft

Die Herausforderung

In modernen Operationssälen kommen zahlreiche Medizingeräte unterschiedlicher Hersteller parallel zum Einsatz. Da diese Geräte jedoch meist nicht nahtlos miteinander kommunizieren, entstehen Ineffizienzen und zusätzliche Kosten.

Für Kliniken bedeutet dies einen hohen Aufwand bei Gerätemanagement, Wartung und Logistik, häufig ohne vollständige Transparenz über Auslastung oder Verfügbarkeit. Für medizinisches Fachpersonal erschwert die mangelnde Interoperabilität die gleichzeitige Überwachung aller Gerätezustände, was Analyse und Optimierung klinischer Abläufe behindert.

Hersteller wiederum verfügen bislang nur über begrenzte Einblicke in den tatsächlichen Einsatz ihrer Produkte. Dadurch fehlen ihnen belastbare Daten zur gezielten Weiterentwicklung, zur Erfüllung regulatorischer Vorgaben und für den Nachweis von Nachhaltigkeitskriterien. Insgesamt führt die mangelnde Vernetzung zu suboptimalen Workflows, erschwerter Qualitätssicherung und einer verlangsamten Innovationsdynamik.

Wie wir helfen werden

Das Forschungsprojekt ORTwinConnect begegnet diesen Herausforderungen durch die Entwicklung herstellerübergreifender digitaler Zwillinge für eine nahtlos vernetzte OP-Umgebung. Durch die intelligente Vernetzung aller OP-Geräte, aktives Workflowmanagement und ein umfassendes OP- und Geräte-Gedächtnis schaffen wir einen Mehrwert für alle Beteiligten: medizinisches Fachpersonal profitiert von optimaler Unterstützung im OP-Alltag, das Klinikmanagement erhält vollständige Transparenz und datenbasierte Entscheidungsgrundlagen, während Hersteller durch den Einsatz offener Standards neue Innovationsmöglichkeiten erschließen können.

Die XITASO GmbH liefert im Rahmen von ORTwinConnect den technologischen Kern für das Gesamtvorhaben durch die Entwicklung und Validierung einer standardkonformen Software-Referenzplattform für digitale Zwillinge von Medizingeräten. In einem interdisziplinären Projektteam aus Forschern, Software Entwicklern und UX-Expertinnen erarbeitet XITASO eine übertragbare, skalierbare Architektur zur digitalen Repräsentation physischer Geräte und ihrer Interaktionen im klinischen Kontext. Die entstehenden Demonstratoren werden im vernetzten Demo-OP des Forschungspartners ICCAS der Universität Leipzig in Betrieb genommen sowie der DIIC Community in Reutlingen zur Verfügung gestellt.

Technologien & Themen

AAS C++ MongoDB React

Das Forschungsprojekt im Detail

Im Projekt sollen zwei etablierte internationale Standards, IEEE 11073 SDC (Service-oriented Device Connectivity) für die interoperable Kommunikation von Medizingeräten und die Verwaltungsschale (AAS, IEC 63278) für die strukturierte Repräsentation von Zuständen, Funktionen und Lebenszyklusdaten, fusioniert werden. Ziel von XITASO ist es bis Projektende mindestens zwei unterschiedliche Medizingerätetypen des Projektpartners ERBE Elektromedizin in Verwaltungsschalen-Submodellen abzubilden. Zusätzlich entwickelt XITASO im Projekt eine modulare Instanzverwaltung sowie Workflow- und Simulationstools, die eine ganzheitliche Betrachtung des Gerätelebenszyklus für Medizingeräte ermöglichen und intraoperative Workflows digital unterstützen und optimieren.

Die im Projekt entwickelten Lösungen entstehen in enger Zusammenarbeit mit klinischem Fachpersonal, Klinikbetreibern und Herstellern und werden durch abschließende Nutzerstudien evaluiert, um wichtige Forschungsfragen bzgl. Anwendbarkeit, praktischen Nutzen und Akzeptanz der entwickelten digitalen Zwillinge im realen OP-Betrieb zu untersuchen.

Projektbeteiligte und Förderung

Projektpartner

Projektförderer

Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt

Förderprogramm

DATI pilot – Fördern und Lernen für Innovation und Transfer | Community Projekt der DIIC Community
(Digital Integration and Innovation in Surgery)

Projektträger

Forschungszentrum Jülich GmbH

Interesse bei unseren Forschungsprojekten mitzuhelfen?

Mit Forschungs- und Innovationsprojekten erkunden wir das Potenzial der Technologien von morgen. Dafür suchen wir stets engagierte Kolleg*innen, die mit uns den XITASO Weg weitergehen und mitgestalten möchten.

Alle Jobs anzeigen