Multi-User-Mixed-Reality Format

Einen pflegebedürftigen Patienten zu bewegen, geht ins Kreuz. Laut Gesundheitsreport 2019 der Techniker Krankenkasse fallen Kranken- und Altenpfleger durchschnittlich jährlich für rund 23 Tage krankheitsbedingt aus. Das sind acht Tage mehr als in der Vergleichsgruppe aller Beschäftigten. In Deutschland werden mehr als zwei Drittel aller Pflegebedürftigen – rund zwei Millionen Menschen – zu Hause versorgt. Neben den rund 1,5 Millionen professionellen Pflegekräften übernehmen zahlreiche Angehörige diese psychisch und vor allem physisch anspruchsvolle Aufgabe. 16 Prozent der Pflegekräfte leiden aufgrund dieser Belastung unter Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSE). Zu den typischen Krankheitsbildern zählen Bandscheibenvorfälle, Muskel- und Gewebeverletzungen, Arthrosen sowie Entzündungen der Gelenke. Anlass, das Forschungsprojekt ExoHaptik:PflegeKraft aus der Taufe zu heben. Es soll pflegende Angehörige, aber auch professionelle Pflegekräfte mittels Multi-User-Mixed-Reality mit virtuellem Patientendummy und Exoskelett in ihrer Pflegetätigkeit und ihrer Gesunderhaltung vorbeugend schulen. Einer der sieben Partner des vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) koordinierten Projekts ist das Stuttgarter Unternehmen Lightshape – seit 2012 anerkannter Spezialist für Augmented und Virtual Reality (AR und VR).

Exoskelett sorgt für haptisches Feedback

„Im Fokus des Projekts steht die Entwicklung einer Multi-User-Mixed-Reality, die unterschiedliche Wohnumgebungen simulieren kann“, sagt Robin Wenk, einer der drei Geschäftsführer von Lightshape. „Mit dieser Methode wollen wir künftig Umbaumaßnahmen in Privatwohnungen effizienter machen, indem wir die Grenze zwischen Realität und virtueller Realität aufheben und so die Bedingungen für pflegende Menschen verbessern.“ Head Mounted Displays (HMDs) vereinfachen dabei die Immersion, also das Eintauchen in die virtuelle Welt. In dieser kann sich der Nutzer frei bewegen, mit ihr interagieren und arbeiten. Abstrakte Zusammenhänge lassen sich einfach und verständlich darstellen, komplizierte Abläufe vereinfachen und Änderungen mit wenig Aufwand visualisieren. Eine weitere technische Kernaufgabe im Rahmen des Forschungsprojekts, das im November 2021 abgeschlossen sein soll, ist die Entwicklung eines Exoskeletts, das für haptisches Feedback sorgt. Das Exoskelett macht VR für die Teilnehmer erlebbar und erlaubt es, die auf den Körper des Trägers wirkenden Widerstände und Gewichte zu simulieren. Die anschließende Bewegungsanalyse lässt Fehlstellungen besser erkennen.

Keine Teilnehmerbeschränkung bei virtuellem Training

Die Hauptinnovation innerhalb des Forschungsvorhabens ist aber die räumlich verteilte Multi-User-Mixed-Reality. Dabei befinden sich Pflegepersonal und Trainer an unterschiedlichen Standorten. Um eine Session aufzubauen, müssen die gerenderten Daten aus der Cloud per Zugang an die Teilnehmer an den verschiedenen Standorten verschickt werden. Dies erfordert höchste Stabilität für die komplexen und deshalb großen Datenmengen. Um dies umzusetzen, entschied sich Lightshape schon vor Beginn des Forschungsprojekts für die Open Telekom Cloud, eine hochperformante, skalierbare IaaS-Lösung (Infrastructure as a Service) der Telekom.

Open Telekom Cloud erfüllt Datenschutzanforderungen

Während des Projekts arbeitet das Entwicklungsteam von Lightshape direkt mit der Open Telekom Cloud. Dabei lassen sich sämtliche Ressourcen online bestellen und managen. Innerhalb weniger Sekunden stehen die benötigten Anwendungen zur Verfügung. So können die Mitarbeiter von Lightshape und alle anderen Beteiligten des Projekts flexibel auf sich ändernde Anforderungen reagieren. Eine weitere wichtige Eigenschaft der Open Telekom Cloud: Alle Ressourcen skalieren flexibel nach oben und unten – je nach Bedarf des laufenden Projekts. Bezahlt wird nur das, was die Entwickler benötigen. Die Lösung ist zukunftssicher: Ein späterer Umzug auf eine andere IT-Plattform mit erneutem Testaufwand ist nicht nötig. Die Open Telekom Cloud erfüllt zudem die hohen Anforderungen an Datenschutz und Datensicherheit hinsichtlich sensibler Pflegedaten gemäß der DSGVO für den späteren Live-Betrieb. „Für uns war es wichtig, von Entwicklungsbeginn an auf einer Cloud Infrastruktur aufzubauen, die wir später auch im live Betrieb nutzen können“, sagt Lightshape-Geschäftsführer Robin Wenk.

Deutsche Telekom und Lightshape

Die Aufgabe: Als Partner für das Forschungsprojekt „ExoHaptik:PflegeKraft“ entwickelt Lightshape einen Mixed-Reality-Simulator für Pflegekräfte. Ziel des Projekts ist es, pflegende Angehörige und professionell Pflegende in ihrer Pflegetätigkeit und Gesunderhaltung mittels virtueller Schulungen zu unterstützen. 

Die Lösung: Im Rahmen des Techboost-Programms der Telekom nutzt Lightshape die Open Telekom Cloud als skalierbare IaaS-Lösung. Das Forschungsprojekt profitiert so von jederzeit verfügbaren Rechenkapazitäten zum Aufbau und Betrieb von Servern sowie von einem Netzwerk mit hohen Übertragungsgeschwindigkeiten und entsprechender Stabilität und Sicherheit.

Die Vorteile: Die Ressourcen der Open Telekom Cloud, die sich online bestellen lassen und in kürzester Zeit bereitstehen, sind je nach Bedarf skalierbar. Bezahlt wird nur das, was benötigt wird. Die Open Telekom Cloud erfüllt die hohen Anforderungen an Datenschutz und Datensicherheit für sensible personenbezogene Pflegedaten im späteren Live-Betrieb. Zudem ist die Telekom ein erfahrener und vertrauensvoller deutscher Partner, der auch den weiteren Forschungsprojektteilnehmern die nötige Sicherheit vermittelt.

Kundensteckbrief

Name: Lightshape GmbH & Co. KG

Gründung: 2007

Hauptsitz: Stuttgart

Mitarbeiter: 30

Im Kampf gegen die Folgen der Corona-Pandemie spendet T-Systems ihr Know-how sowie Ressourcen der Open Telekom Cloud. Hierzu wurde ein spezielles Programm aufgelegt, das schnell und unkompliziert Unternehmen unterstützt. Dies umfasst neben Rechenkapazitäten sowie der Netzanbindung auch die persönliche Unterstützung von Experten der T-Systems bei der Nutzung. Je nach Bedarf stehen dazu drei unterschiedliche Paketgrößen zur Verfügung.