Aktuelle Projekte im Institut IGTA

Laufzeit: 01.03.2023 - 29.02.2024

Leitung: Prof. Dr. Jennifer Schmidt (FB Gesundheit, FH Münster)

Kooperations-Partner: Virgobit UG

Projektträger: IGTA

Hintergrund des Projekts: Arbeitsstress ist eine häufige Folge hoher beruflicher Anforderungen im Zusammenspiel mit der eingeschränkten Fähigkeit, auf Stressoren angemessen zu reagieren. Er kann sich negativ auf die körperliche und psychische Gesundheit von Menschen (bis zum Burnout-Syndrom) sowie speziell auch Arbeitszufriedenheit und sogar Arbeitsfähigkeit mindern.

Aufgrund der hohen Stressbelastung in den Gesundheitsfachberufen bei gleichzeitigem Fachkräftemangel ist es hier besonders wichtig, mögliche Interventionen zur Reduktion von Arbeitsstress zu untersuchen. Solche Interventionen sollten und können jedoch nicht zu beliebigen Zeitpunkten nach dem "One-size-fits-all"-Prinzip eingesetzt werden. Wichtig ist es, gerade in Momenten hoher Stressbelastung zielgerecht zu intervenieren und die wirksamsten Interventionen mit dem geringstmöglichen Zeitaufwand einzusetzen.

Eine gute Möglichkeit, diese Anforderungen zu erfüllen, sind Just-in-Time Adaptive Interventions (JITAIs). JITAIs haben sich bereits in anderen Bereichen verschiedener Gesundheits- und Risikoverhaltensweisen als wirksam erwiesen. Somit könnten JITAIs auch dafür sorgen, proximale und distale Auswirkungen von Arbeitsstress zu reduzieren. Für Effektivität und Nutzer*innen-Akzeptanz müssen JITAIs gut konzipiert sein und auf einer zuverlässigen und validen Messung beruhen, die in alltäglichen Situationen stabil ist. Es muss also ein zuverlässiger Indikator zur Erfassung relevanter Gesundheitszustände - in diesem Fall: Stress - identifiziert werden. Zudem müssen die Interventionen passend gestaltet sein, um die Compliance der Nutzer zu stärken.

Die Überwachung von Stress im Alltag wurde bereits mit verschiedenen Messgrößen durchgeführt. Insbesondere physiologische Messungen haben hier den Vorteil, dass sie unabhängig von den Selbstauskünften eines Teilnehmers sind und detaillierter Längsschnitt-Zeitreihenbewertungen ermöglichen. Im Hinblick auf die Stresserkennung am Arbeitsplatz hat sich das physiologische Maß der Herzfrequenzvariabilität (HRV) als guter Stress-Indikator erwiesen. Aufgrund aktueller Entwicklungen werden technologiegestützte HRV-Messungen mobiler und können auch in realen Arbeitsumgebungen eingesetzt werden. Somit könnte die HRV ein valider Indikator für Stress und zugehörige JITAIs im Hinblick auf das Management akuter Stresssituationen zu sein.

Hinsichtlich der Anforderungen an die Interventionskomponente von JITAIs gibt es derzeit keinen Konsens über optimale kurzfristige Interventionstypen und -formate für JITAIs im Kontext von Gesundheitsfachberufen. Hier könnten verschiedene Interventionen geeignet sein, z. B. Atemübungen, Achtsamkeitsübungen, progressive Muskelentspannung, Imaginationsübungen oder Biofeedback. Diese sollten möglichst kurz gestaltet sein und  hinsichtlich des Einsatzes im Gesundheitswesen optimiert werden, um ihre stressreduzierenden Effekte angemessen zu entfalten.

Ziel: Das Projekt JITAI de:stress befasst sich mit der Frage, ob JITAIs zur Stressreduktion bei Angehörigen der Gesundheitsberufe eingesetzt werden können, und wenn ja, in welcher Form diese JITAIs am besten bereitgestellt werden sollten.

Zu diesem Zweck müssen zunächst die bestmöglichen Indikatoren für eine akute Stresssituation im Arbeitsumfeld der Gesundheitsfachberufe auf der Grundlage der HRV (oder verwandter physiologischer Parameter) ermittelt werden. Parallel werden die optimale Gestaltung und Darbietungsmethode ultrakurzer Interventionen zur Stressreduktion in den Gesundheitsfachberufen ermittelt. Ziel ist eine Implementierung und spätere Evaluation entsprechender JITAIs im Rahmen einer klinischen Studie.

Durchführung/Methode: Im ersten Schritt erfolgt eine systematische Literaturrecherche zum Stand der Forschung zu physiologischen Stressindikatoren bei Messungen im Feld (konkret: im Arbeitsumfeld Gesundheitswesen).

Im zweiten Schritt erfolgt eine Machbarkeitsstudie zur Praktikabilität und Möglichkeit der Parametererfassung im Arbeitsalltag mit Probanden aus unterschiedlichen Gesundheitsberufen. Die hier gewonnenen Daten werden mittels geeigneter Signalverarbeitung und Merkmalsextraktion analysiert, um einen Algorithmus zur zuverlässigen Stresserkennung im Arbeitsalltag zu entwickeln.

Darauf aufbauend werden anhand einer objektiven physiologischen Stressbewertung geeignete Indikatoren für die Auslösung der JITAIs identifiziert, um diese später für die Interventionen nutzen zu können. Um die physiologischen Reaktionen mit dem subjektiven Stressempfinden abzugleichen, wird zusätzlich eine Erfassung von subjektiven Stressberichten im Tagesverlauf auf der Basis einer App-basierten Befragung durchgeführt.

Der dritte Teil des Projekts umfasst eine unabhängige Umfrage zu möglichen Feedback- und Interventionsmodalitäten ultrakurzer Interventionen zur Stressreduktion bei Beschäftigten im Gesundheitswesen. Ziel ist es herauszufinden, welche Dauer, Art und Darbietungsform von Interventionen geeignet sind, um im Gesundheitsbereich praktisch angewendet werden zu können.

Beschreibung der Schnittstellen zwischen Gesundheit und Technik: Das geplante Projekt ist an der interdisziplinären Schnittstelle zwischen Gesundheitsförderung / Prävention, Psychologie und Ingenieurwissenschaften angesiedelt. Das Themenfeld Gesundheit findet sich einerseits in Hinblick auf die gesundheitsrelevanten Prozesse des Stressmanagements und der Prävention  wieder, andererseits in der Zielgruppe der Beschäftigten im Gesundheitswesen. Das Themenfeld Technik findet sich im Einsatz der technikbasierten Messung stressbezogener Indikatoren und der Darbietung entsprechend technikbasierter JITAIs zum Stressmanagement in akuten Stresssituationen wieder. Letztere erfolgt auf der Basis einer technisch zu entwickelnden Wearable-/App-Technologie.

Ansprechpartner*in:

Prof. Dr. Jennifer Schmidt: j.schmidtfh-muensterde

Laufzeit: 01.04.2023 - 31.12.2023

Leitung: Prof. Dr. Anke Menzel-Begemann (FB Gesundheit, FH Münster), Prof. Dr. Klaus Peikenkamp (FB Gesundheit, FH Münster)

(Kooperations-) Partner: Björn Andersen (Praxis für Neuropsychologie, Münster), Dr. Carsten Schriek (internist./allgemeinmediz. Hausarztpraxis, Münster), Tom Ahlemeyer / Thomas Strub (Jump an Play GmbH/Vitalzoone, Münster)

Projektträger: IGTA

Hintergrund des Projekts: Diagnostische Verfahren und Prozesse sind elementare Bestandteile gesundheitlicher Versorgung, denn sie sind die zentrale Grundlage zur Darlegung einer gesundheitlichen Problemlage einer Person sowie für die Ableitung von Behandlungsansätzen und Prognosen. Aufgrund der starken Orientierung an Fachgebieten finden diagnostische Prozesse in der Regel mit einer indikationsspezifischen Schwerpunktsetzung unter Einsatz entsprechender Methoden statt. Zudem erfolgen die verschiedenen professionsspezifischen Untersuchungen häufig getrennt voneinander. Diese einerseits begründbare professions- und funktionsspezifische Differenzierung kann andererseits Nachteile bergen für die Aussagekraft der so erfassten Untersuchungsparameter. Diese Nachteile ergeben sich bspw., wenn erst ein gefordertes Zusammenspiel verschiedener Funktionsbereiche ein kritisches Anspruchsniveau hervorruft und nur eine dieses Zusammenspiel berücksichtigende Diagnostik in der Lage ist, klinisch relevante Defizite erkennbar werden zu lassen. Bei in der Regelversorgung üblichen Diagnoseprozessen wird ein solches Zusammenspiel (eher) nicht berücksichtigt. Da sich die Leistungsniveaus der verschiedenen Körperfunktionen jedoch gegenseitig bedingen können, kann es bei einer (zu stark) separierten Betrachtungsweise zu Überschätzungen der Leistungsfähigkeit und zu einer Unterschätzung alltagsrelevanter Defizite kommen.

Dieses Phänomen ist vermehrt im Kontext von Covid-19-Infektionen zu beobachten: Patient*innen - häufig mit prämorbid hohem Leistungs- und Anforderungsniveau und häufig auch nach milden Verläufen - berichten über alltagsrelevante Einbußen ihrer körperlichen, kognitiven und/oder psychischen Leistungsfähigkeit, die sich nicht immer durch objektive Messmethoden untermauern lassen und/oder für die kein organisches Korrelat identifiziert werden kann. Auch angesichts der Vielzahl möglicher funktioneller Beeinträchtigungen, die in unterschiedlicher Zusammensetzung berichtet werden und sich in "einem breiten Spektrum von Manifestationen" widerspiegeln, kann es explizit erforderlich sein, einen übergreifenden Blick einzunehmen und neue Wege zu erproben.

Ziel: Das Vorhaben verfolgt langfristig das Ziel, die diagnostische Versorgung zu optimieren. Kurzfristig zielt das Vorhaben auf die Analyse der Machbarkeit einer funktionellen Kombinationsdiagnostik sowie auf erste evaluatorische Daten zur Eignung dieses innovativen Ansatzes. Es soll beantwortet werden, ob die funktionelle Kombinationsdiagnostik bei der Identifikation kognitiver und motorischer Folgeerscheinungen nach SARS-CoV-2-Infektion der separierten Diagnostik überlegen ist.

Durchführung/Methode: Das methodische Vorgehen sieht zum einen die Erprobung der funktionellen Kombinationsdiagnostik an einer Gruppe neurologisch und motorisch gesunder Personen sowie zum anderen an einer Gruppe von Personen vor, die kognitive und motorische Beschwerden infolge einer Covid-Infektion beklagen. Es kommt ein gemischtes Versuchsdesign zum Einsatz, das zwei Faktoren berücksichtigt: die untersuchte Gruppe und die Beanspruchungsform.

Beschreibung der Schnittstellen zwischen Gesundheit und Technik: Eine Kombination diagnostischer Verfahren aus verschiedenen disziplinären resp. professionellen Zugängen, die in einen gemeinsamen diagnostischen Ansatz münden, impliziert und verlangt interdisziplinäres Arbeiten von der Ideen- über die Konzeptentwicklung und Erhebungsprozesse bis hin zur Interpretation und dem Transfer der Erkenntnisse. Methodisch ist die Schnittstelle zwischen Gesundheit und Technik daher, neben der Kombination disziplinärer Erhebungsmethoden, in einer die disziplinären Daten integrierenden Auswertung und einer verschränkten Interpretation zu verorten. Dabei werden in diesem Vorhaben insbesondere die neuropsychologische und biomechanische Perspektive verschränkt, ergänzt um eine medizinische und auch physiotherapeutische Perspektive.

Kontakt:

fkodiafh-muensterde

Laufzeit: 1.04.2023 - 31.12.2023

Leitung: Prof. Dr. Anke Menzel-Begemann (FB Gesundheit, FH Münster), Prof. Dr. Klaus Peikenkamp (FB Physikingenieurwesen, FH Münster)

(Kooperations-) Partner: Tom Ahlemeyer (Jump an Play GmbH/Vitalzoone, Münster), Dr. Carsten Schriek (internistische/allgemeinmediz. Hausarztpraxis, Münster), Björn Andersen (Praxis für Neuropsychologie, Münster)

Projektträger: IGTA

Hintergrund des Projekts: Die durch den 2019 identifizierten Erreger SARS-CoV-2 entstandene Covid-Pandemie stellt weltweit Gesellschaften und ihre Gesundheitssysteme vor enorme Herausforderungen. Nicht nur die akute und/oder intensivmedizinische Versorgung von Menschen mit schweren Verläufen nach Covid-19 Infektion verlangte und verlangt nach großen personellen, materiellen und finanziellen Anstrengungen. Auch langfristige Folgen - bezeichnet als Long- oder Post-Covid - bedeuten eine Belastung sowohl für die Betroffenen selbst als auch für das Gesundheitssystem. Diese Folgen zeigen sich nicht ausschließlich nach schweren Verläufen, sondern auch nach sogenannten milden Verläufen, die entsprechend der klinischen Klassifikation von SARS-CoV-2 Infektionen zu einer leichten bis moderaten Erkrankung führen und für die in der Regel keine stationäre Versorgung in Anspruch genommen wurde.

Beschrieben werden pneumologische und kardiologische Folgen, neurologische Komplikationen, kognitive Einschränkungen sowie motorisch funktionelle Beeinträchtigungen. Betroffene erfahren dadurch neben einer erheblich reduzierten Lebensqualität eine häufig lange eingeschränkte Bewältigungsfähigkeit ihres privaten und beruflichen Alltags.

Da therapeutische Maßnahmen bisher in nicht ausreichender Anzahl zur Verfügung stehen oder nicht genügend verordnet werden, ist es notwendig weitere Untersuchungen durchzuführen, um die Wirksamkeit von Therapien zu belegen.

Ziel: Das Vorhaben verfolgt das Ziel, den Einflusses der milden hyperbaren Sauerstoffanwendung und der nicht-medizinischen Kälteanwendung auf Long- und Post-Covid-Symptome zu untersuchen. Es soll die Frage beantwortet werden, ob die im Vergleich zur medizinischen Anwendung geringer dosierte Verabreichung von Sauerstoffkonzentration und Umgebungsdruck und/oder Kälte eine signifikante und - nach Einschätzung der beteiligten Gesundheitsprofessionen und Teilnehmenden - klinisch relevante Wirkung erzielen kann.

Durchführung/Methode:  Zur Beantwortung der Forschungsfrage kommt ein Mehrgruppenversuchsplan mit Vorhermessung und Messwiederholung zur Anwendung Die Interventionen werden in drei Versuchsgruppen jeweils separat sowie kombiniert durchgeführt. Zur Wirkungsmessung werden verschiedene Messinstrumente aus den Bereichen Kognition, Motorik, Bewegung und Kreislauf, Psyche und Schmerz, Teilhabe, gesundheitsbezogener Lebensqualität sowie Sauerstoffsättigung genutzt.

Beschreibung der Schnittstellen zwischen Gesundheit und Technik: Der Einsatz technischer Lösungsansätze zur potenziellen Behandlung gesundheitlicher Probleme bei
Personen nach SARS-CoV-2-Infektion mit dem Ziel, u.a. die Arbeitsfähigkeit der Betroffenen zu steigern, adressiert unmittelbar die Schnittstelle zwischen Gesundheit und Technik. Die gemeinsame Berücksichtigung kognitiver und biomechanischer Messmethoden und -parameter zur Wirksamkeitsmessung der Kälte- und Sauerstoffanwendung bei neurologisch betonten Post-Covid-Folgen stelltdie IGTA-spezifische Perspektivverschränkung heraus. Entsprechend spiegeln die eingebundenen Disziplinen - insbesondere (Neuro-)Psychologie, Physiotherapie und (Bio-)Medizin - die Perspektiven des Instituts "Gesundheit" und "Technik" wider.

Kontakt:

fkodiafh-muensterde

Laufzeit: 01.03.2023 - 31.12.2023

Leitung: Prof. Dr.-Ing. Dirk Fischer (FB Elektrotechnik und Informatik, FH Münster)

(Kooperations-) Partner: BOWA-electronic GmbH & Co. KG

Projektträger: IGTA

Hintergrund des Projekts: Die Hyperthermie stellt in der Krebstherapie eine bewährte Behandlungsoption dar. Die Erwärmung der Krebszellen führt zur Schädigung der Zellwände der Tumorzellen und regt das Immunsystem an. Bei diesem Verfahren ist die Temperatur entscheidend, auf welche die Krebszellen gebracht wird. Jedoch ist zum aktuellen Zeitpunkt eine genaue Temperaturmessung nicht möglich, sodass die Werte lediglich berechnet bzw. geschätzt werden.

Ziel: Das Projektziel ist der makroskopische Aufbau eines Funkthermometers, welches zur Messung der Tumortemperatur bei der Krebstherapie eingesetzt werden kann. Bei erfolgreichem Aufbau des Makromodells ist in einem Nachfolgeprojekt eine Miniaturisierung angestrebt.

Durchführung/Methode: Bei diesem Vorhaben handelt es sich um ein Entwicklungsprojekt bzw. eine Machbarkeitsstudie, welches in Kooperation mit der BOWA-electronic GmbH & Co. KG durchgeführt wird. Das methodische Vorgehen beinhaltet die nachfolgenden Arbeitspaketen:

• Ermittlung des Einflusses von biologischem Gewebe auf elektromagnetische Wellen
• Entwicklung der Hardware der Prototypen
• Entwicklung der Software für die Energieübertragung und Signalverarbeitung

Beschreibung der Schnittstellen zwischen Gesundheit und Technik: Mit dem Vorhaben wird die Schnittstelle zwischen Gesundheit (immunologische Krebsbehandlung) und Technik (Entwicklung der kontaktlosen Temperaturmessung) adressiert. Erst die interdisziplinäre Zusammenarbeit beider Fachdisziplinen ermöglicht die Entwicklung eines Makro-Demonstrators, bei welchem die technische Entwicklungsarbeit an den medizinischen Anforderungen an den Sensor (Größe, Verträglichkeit etc.) ausgerichtet ist.

Ansprechpartner*in:

Prof. Dr.-Ing. Dirk Fischer: dirk.fischerfh-muensterde

Laufzeit: 01.05.2022 - 29.02.2024

Leitung: Prof. Dr. Anke Menzel-Begemann, Prof. Dr. Klaus Peikenkamp

Projektträger: Lernkultur 4.0 / Stiftung Innovation in der Hochschullehre

Hintergrund des Projekts: Die Idee, die Hochschule bewegungsfördernder zu gestalten, entstand bereits im Projekt "Be part - take part" - Bewegungsförderung durch Partizipation" (bptp), welches im Juni 2022 am Institut für Interdisziplinarität in Gesundheit ∙ Technik ∙ Arbeitsfähigkeit (IGTA) startete. Die im Rahmen von bptp gesammelten Ideen von Studierenden zu bewegungsfördernden Maßnahmen (https://www.yrpri.org/community/1499) decken dabei unter anderem das bisher ungenutzte Potential des Steinfurter Campus auf. Auch eine vom 16.11 - 05.12.2021 durchgeführte Studierenden-Umfrage der Lernkultur 4.0 zur Aufenthaltsqualität unterstreicht den Handlungsbedarf am Hochschulstandort Steinfurt. Hierbei wurde insbesondere im Vergleich zu den anderen Standorten von den Steinfurter Studierenden häufiger der Wunsch nach zusätzlichen Bewegungsmöglichkeiten in den Pausen geäußert.

Ziel: Um diesem Wunsch der Studierenden nachzukommen, bildet die studierendenzentrierte Umgestaltung der Lernorte und Außenanlagen zur Anbahnung körperlicher Aktivität den Arbeitsschwerpunkt der Projektstelle. Eine Veränderung dieser Umgebung ist ein möglicher und erfolgsversprechender Ansatzpunkt, um die primär sitzende und damit eher inaktive Arbeitsweise der Studierenden aufzubrechen. Auf diese Weise können die Attraktivität und Aufenthaltsqualität des Standorts verbessert und das Thema der Gesundheits- und Bewegungsförderung weiter ausgebaut werden. Die Erarbeitung eines Gesamtkonzeptes, in welches die einzelnen Maßnahmen und Umsetzungen eingebettet werden, ermöglicht die Bewegungsförderung nachhaltig in der Lebenswelt Hochschule zu etablieren.

Durchführung/Methode: Während der gesamten Projektlaufzeit haben die Studierenden die Möglichkeit ihre Ideen einzubringen und die bestehende Ideenplattform um zusätzliche Vorschläge zu erweitern. In Zusammenarbeit mit den Mitarbeitenden des Wandelfondsvorhabens "Unser Campus bewegt" wird in einer Pilotphase die Umsetzung einer aktivierenden Umgebungsgestaltung eines Selbstlernraumes realisiert, um das Sitz- und Bewegungsverhalten positiv zu beeinflussen. Die gesammelten Anregungen und Rückmeldungen der Studierenden aus dieser Phase helfen den Prozessablauf für die Umsetzung zukünftiger Maßnahmen zu optimieren und die Bedürfnisse der Zielgruppe ergänzend zu präzisieren. Im Anschluss an die Umsetzung weiterer bewegungsfördernder Maßnahmen ermöglicht eine abschließende Umfrage zum Bewegungsverhalten die Evaluation der einzelnen Maßnahmen hinsichtlich ihrer Akzeptanz und Wirksamkeit.

Der Fokus für die Umsetzung der bewegungsfördernden Maßnahmen liegt zunächst auf dem Steinfurter Hochschulcampus. Nach der Evaluation der umgesetzten Maßnahmen ist im Anschluss eine Übertragung auf weitere Standorte der FH Münster anvisiert.

Beschreibung der Schnittstellen zwischen Gesundheit und Technik:

Die Partizipation der Studierenden nimmt einen zentralen Anteil im Projekt ein. Zudem wird der interdisziplinäre Austausch gefördert, da sich über die gesamte Projektdauer Studierende unterschiedlicher Fachbereiche am Vorhaben nicht nur beteiligen, sondern interagieren und zusammenarbeiten, um die Lernorte gemeinsam zu verbessern.

Die Abbildung der Schnittstelle zwischen Gesundheit und Technik erfolgt durch die Umsetzung von technischen umgebungsbezogenen Maßnahmen mit dem Ziel das Bewusstsein für die Bewegungs- und Gesundheitsförderung von Studierenden und Mitarbeitenden zu stärken. Neben der Durchführung von Studierenden-Befragungen zur qualitativen Bewertung der Wirksamkeit und Akzeptanz der einzelnen Maßnahmen, ist zusätzlich der Einsatz von Sensoren und weiteren technischen Lösungen für eine quantitative Analyse denkbar. Angestrebt ist eine Verankerung der durch die Umgebungsänderung angebahnten Verhaltensänderung auch im außerhochschulischen Alltag zu erreichen, wodurch der Grundstein zur Prävention und Erweiterung auf die unterschiedlichen Lebenswelten gelegt werden kann.

Ansprechpartner*in:

Prof. Dr. Anke Menzel-Begemann: menzel-begemannfh-muensterde

Prof. Dr. Klaus Peikenkamp: peikenkampfh-muensterde

Katharina Voß M.Sc. katharina.vossfh-muensterde