Falke – ein System für eine teilautomatisierte Suche und Sichtung von Verletzten am Einsatzort

Projektbeschreibung

Motivation

Bei einem Massenunfall von Verletzten (MANV), wie einem Eisenbahnunglück oder weitreichende Naturkatastrophen, werden oftmals mehr medizinische Ressourcen benötigt als sofort vor Ort verfügbar sind. Bevor die Patienten versorgt und abtransportiert werden können, werden sie nach der schwere ihrer Verletzungen in Kategorien eingeteilt. Aufgrund mangelnder Routine sowie hoher Stress- und Emotionsbelastung stellt diese sogenannte Sichtung die Einsatzkräfte vor große Herausforderungen. Technische Systeme können die Katastrophenmediziner bei ihrer Arbeit unterstützen, um einen optimalen Ablauf der Patientenversorgung sicherzustellen.

Ziele und Vorgehen

Im Projekt FALKE soll ein System für eine teilautomatisierte Suche und Sichtung von Verletzten am Einsatzort erforscht werden. Dazu wird eine kontaktlose Vitalparameterdetektion durch Kombination von Video-, Wärmebild- sowie Radarsensoren entwickelt. Diese werden an einem unbemannten Flugsystem (unmanned aerial system, UAS) montiert, um so bereits vor dem Eintreffen der Rettungskräfte eine automatisierte Erkennung von Verletzten vornehmen zu können. Die Sichtung der Verletzten wird dabei von einem Leitenden Notarzt mittels telemedizinischer Anbindung über eine gesicherte Datenleitung überprüft und ggf. korrigiert. Für den Flug des UAS außerhalb der Sicht des Bedieners werden, gemeinsam mit der Deutschen Flugsicherung (DFS), sowohl die technischen Anforderungen realisiert als auch die rechtlichen Rahmenbedingungen erarbeitet.

UAS-Aufnahme der Verletztenversorgung einer Unfallübung

Innovationen und Perspektiven

Das FALKE-System wird es ermöglichen, bereits parallel zur Alarmierung und Entsendung der Einsatzkräfte ein UAS zur Unfallstelle zu entsenden. Dadurch kann bei einem MANV schon vor dem Eintreffen der Rettungskräfte mit der Suche und Sichtung verletzter Personen begonnen werden.

Das Szenario

Der Einsatz von FALKE bei einem MANV (Identifikation von Verletzten, kontaktlose Vitalparameterdetektion, Datenfusion und teilautomatisierte Sichtung, telemedizinische LNA-Anbindung)

In Katastrophenfällen kommt in Deutschland ein striktes Schema zu tragen. Rettungskräfte treffen an der Unfallstelle ein, sichten die Patienten und fordern entsprechend der Lage verschiedene Einsatzkräfte nach. Zur besseren Übersicht werden die Patienten in Sichtungskategorien eingeteilt, um Schweregrade von Verletzungen und Behandlungsprioritäten festzulegen.
Die Vision des Projektes FALKE ist eine teilautomatisierte Sichtung von Patienten mittels kontaktloser Detektion der Vitalparameter durch verschiedene Sensoren, die an einem unbemannten Flugsystem installiert sind. Bei Alarmierung der ersten Einsatzkräfte wird parallel ein UAS automatisiert via GPS-Koordinaten zum Einsatzort entsendet.
Dort nimmt FALKE zunächst eine teilautomatisierte Sichtung von als Patienten identifizierten Personen mit Hilfe von drei verschiedenen Methoden vor: einer hochauflösenden RGB Kamera, einer Wärmebildkamera sowie einem Radarsensor. Die Anzahl der Betroffenen wird erfasst, die Verletzten werden katalogisiert. Die kontaktlos ermittelten Vitaldaten führen zu einem individuellen Sichtungsergebnis für jeden Patienten, das an einen telemedizinisch angebundenen LNA (Tele-LNA) weitergeleitet wird, der die Sichtungsergebnisse beurteil und bestätigt oder korrigiert bzw. weitere Informationen durch eine Nachsichtung anfordert. Da der Tele-LNA als menschlicher Entscheidungsträger involviert ist, ist der Gesamtprozess teilautomatisiert.

Das Flugsystem

Vollständige Integration des UAS in den zivilen Luftraum
Kollisionsvermeidung auf Basis von Informationen durch ein übergeordnetes Luftverkehrsmanagement (DFS)
Implementierung der Nutzlastschnittstellen zu den Datennetzen an Bord

Stetiger Übergang von Schwebeflug bis zu schnellem Flächenflug mit Geschwindigkeiten von 0 bis 100 km/h
Mechanische und elektrische Integration der Sensoren (Radar, IRT-und RGB-Kamera) sowie der Control-Unit und Kommunikationsplattform
Adaptive Flugführung mit dynamischer Bahnplanung zur (teil-) automatisierten Sichtung von Patienten
Zuverlässige, redundante Kommunikationsverbindung zwischen UAS und FALKE Leitstelle