Intensivbetten-Simulator für Covid-19-Patientinnen und -Patienten Lehr- und Forschungsprojekt der TH Köln

TH KölnDas Vorhalten von Intensivbetten und Herunterfahren des Normalbetriebes in Krankenhäusern zur Bewältigung der SARS-CoV-2-Pandemie erfordert erheblichen Planungsaufwand und ist zugleich mit wirtschaftlichen Einbußen für die Kliniken verbunden. Dies haben die Erfahrungen aus dem Frühjahr gezeigt. Das Institut für Data Science, Engineering and Analytics der TH Köln hat deshalb im Rahmen eines Lehr- und Forschungsprojektes gemeinsam mit der Bartz & Bartz GmbH einen Intensivbetten-Simulator entwickelt, der nun als Demo-Version öffentlich zugänglich gemacht wird und darüber hinaus als Open-Source-Tool in der Science Community weiterentwickelt werden kann.

„BaBSim.Hospital“ simuliert den typischen Behandlungsverlauf von Covid-19-Patientinnen und -Patienten und lässt für die von Nutzerinnen und Nutzern eingestellten Szenarien eine Vorhersage zur Auslastung der Intensivbetten zu.

„Zu Beginn der Corona-Krise hat sich gezeigt, dass eine fundierte Planung der Kapazitäten von Personal, Materialien und anderen Ressourcen in Krankenhäusern unabdingbar für das Funktionieren unseres Gesundheitssystems ist“, sagt Prof. Dr. Thomas Bartz-Beielstein vom Institut für Data Science, Engineering, and Analytics zur Fragestellung des Lehr- und Forschungsprojekts. „Da ein Ende der Pandemie derzeit nicht abzusehen ist, benötigen Gesundheitsämter, Krisenstäbe und Krankenhäuser ein Werkzeug, um eine vorausschauende Bedarfsplanung von Krankenhauskapazitäten zu ermöglichen. Unser Tool kann dazu einen wertvollen Beitrag leisten.“

Anhand der von Nutzerinnen und Nutzern eingestellten Szenarien wie der Vorausschau in Tagen sowie der Basisreproduktionszahl kann „BaBSim.Hospital“ die Bedarfe an Betten in Krankenhäusern für Covid-19-Patientinnen und -Patienten berechnen. „Mithilfe der im Verlauf der Pandemie in Deutschland bekannt gewordenen Daten bildet der Simulator im ersten Schritt den typischen Behandlungsverlauf von infizierten Personen nach. Im zweiten Schritt werden aufgrund dieser Simulation und für das von den Nutzerinnen und Nutzern voreingestellte Szenario die entsprechenden Kapazitäten und Bedarfe an Betten auf einer Intensivstation ohne Beatmung und mit invasiver Beatmung ermittelt“, erklärt Eva Bartz, Geschäftsführerin der Bartz & Bartz GmbH.

Statistische Validierung

Die für die Simulation notwendigen Übergangswahrscheinlichkeiten zwischen den Stationen und die Verweildauern der Covid-19-Patientinnen und -Patienten wurden durch medizinisches Fachpersonal sowie anhand von etwa einer halben Million Daten statistisch validiert. Hierfür wurden die öffentlich zugänglichen Daten des Robert Koch-Instituts (RKI) und der Deutschen Interdisziplinären Vereinigung für Intensiv- und Notfallmedizin (DIVI) verarbeitet. Die Simulationen wurden schließlich mit maschinellen Lernverfahren optimiert.

„Mit ,BaBSim.Hospital‘ können Gesundheitsämter, Krankenhausbetreiber und Krisenstäbe in enger Abstimmung miteinander unterschiedliche Szenarien zur Pandemieentwicklung darstellen und bewerten. Es kann also ein geeignetes Instrument sein, um Kapazitäten situationsentsprechend zu planen und potentielle Überlastungen der Kliniken frühestmöglich zu erkennen“, so Bartz-Beielstein. Um die Verlässlichkeit der Vorhersagen für die voreingestellten Szenarien zu erhöhen, ist eine weitere Validierung mit Medizinerinnen und Medizinern geplant. Zurzeit wird die grafische Darstellung des Simulators im Rahmen von vier Lehrveranstaltungen von Studierenden des Instituts für Data Science, Engineering, and Analytics weiterentwickelt.

„BaBSim.Hospital“ als Open-Source-Tool

Nutzerinnen und Nutzer des kostenfreien Simulationsprogramms können derzeit Daten aus Nordrhein-Westfalen, dem Oberbergischen Kreis und Köln in der Simulationsoberfläche einstellen. Zudem steht es wissenschaftlich Interessierten auch als Open-Source-Software zur Verfügung. Das heißt, der Quelltext des Programms kann öffentlich eingesehen, geändert und genutzt werden. So könnte „BaBSim.Hospital“ – mit den entsprechenden Daten und Parametern versehen – auch für die Simulation von Bedarfsszenarien in beliebigen Region genutzt werden. Wenn weitere Daten vorliegen, können zudem zusätzliche Bedarfe wie zum Beispiel die Belegung von Isolierstationen detailliert simuliert werden.

Das Lehr- und Forschungsprojekt „BaBSim.Hospital“ ist unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Bartz-Beielstein vom Institut für Data Science, Engineering, and Analytics der TH Köln in Kooperation mit der Bartz & Bartz GmbH entstanden. In der Frühphase der Entwicklung wurde das Projektteam durch die Expertise des Dezernats Gesundheit, Jugend und Soziales sowie des Amts für Rettungsdienst, Brand- und Bevölkerungsschutz des Oberbergischen Kreises unterstützt.

Der Simulator ist über die Website der TH Köln unter folgendem Link zugänglich: www.th-koeln.de/babsimhospital

Diesen Beitrag teilen, das Unterstützt uns, DANKE !

FacebookVZJappyDeliciousMister WongXingTwitterLinkedInPinterestDiggGoogle Plus

weitere Beiträge

Nachrichten und Doku in Köln

Zwei lit.kid.COLOGNE-Projekte erhalten


LIC24 litkid Osnowski Brandes FurtkampHieronymusRonneper lowresFreude am Lesen ist der entscheidende Schlüssel für kulturelle Bildung von Kindern und Jugendlichen. Deshalb fördert das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen zwei Bildungsprojekte der lit.kid.COLOGNE für junge Les...


weiterlesen...

International besetztes Bernd Best


stadt Koeln Logo24 Teams spielen in der Basic-, Advanced- und Professional-League

In der Gesamtschule Holweide (Burgwiesenstraße 125, Köln-Holweide), findet von Freitag, 22. März 2024, bis Sonntag, 24. März 2024, wieder das Bernd Best-Turnier statt, das im letzte...


weiterlesen...

Semmel Concerts erweckt Oberhausener


Semmel Concerts LoGo▪ Eines der erfolgreichsten Live-Entertainment Unternehmen Deutschlands übernimmt das Metronom Theater in Oberhausen
▪ Umfangreiche Investitionen in Technik und Ausstattung erfolgen noch in diesem Jahr.
▪ Die Neu-Eröffnung ist für Ende 2024 geplant....


weiterlesen...

Aktionstag "gesund & mobil im Alter"


bilder gesundheit aktionstag gesund mobil 2024 320Wissenswertes rund ums Älterwerden beim 14. Kölner Vorsorge-Tag

Am kommenden Donnerstag, 21. März 2024, findet der Aktionstag "gesund & mobil im Alter" in Kooperation mit dem 14. Kölner Vorsorge-Tag im Gürzenich statt. Von 9 Uhr bis 17.15 Uhr präs...


weiterlesen...

Die Uhr wird wieder umgestellt von


SommerzeitIn der Nacht von Samstag, 30. März auf Sonntag, 31. März 2024, werden in Deutschland die Uhren wieder auf Sommerzeit umgestellt. Um 2:00 Uhr wird der Zeiger um eine Stunde vor auf 3:00 Uhr vorgestellt.
Die Nacht ist also eine Stunde kürzer. Morgens...


weiterlesen...

Live und Online: Dolmetscherschule


dolmetscher schuleAus- und Weiterbildung live und online zeichnen die digitalen Lehrgänge der Übersetzer- und Dolmetscherschule Köln aus.  Am Donnerstag, 11. April 2024 um 17.30 Uhr stellt die Schule im Web-Informationsabend ihre Online-Bildungsangebote für eine Ka...


weiterlesen...
@2022 lebeART / MC-proMedia
toTop

Wir nutzen Cookies auf unserer Website. Einige von ihnen sind essenziell für den Betrieb der Seite, während andere uns helfen, diese Website und die Nutzererfahrung zu verbessern (Tracking Cookies). Sie können selbst entscheiden, ob Sie die Cookies zulassen möchten. Bitte beachten Sie, dass bei einer Ablehnung womöglich nicht mehr alle Funktionalitäten der Seite zur Verfügung stehen.