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"Beam me in, Scotty": das SimuScape©

Raumschiff Enterprise lässt grüßen: Im Simuscape, einem eigens entwickelten Umgebungssimulator, werden die Studierenden in künftige Arbeitssituationen sozusagen hinein gebeamt. Denn die Einsatzorte von Ärztinnen und Ärzten liegen eben nicht nur in Klinik und Ambulanz. Das Simuscape erweitert das Spektrum des Studienhospitals um Bereiche, in denen ein Training sonst schwerlich möglich wäre - bis hin zur Bahnhofstoilette.

Schauplatz: Münster. Zeit: früher Nachmittag. Auf dem Promenadenring in der Nähe des Ludgerikreisels stürzt ein Mann von seinem Fahrrad und bleibt bewusstlos liegen. Wenige Minuten später kommt mit Sirenengeheul der Krankenwagen. Eine junge Notärztin eilt zu dem Verletzten, fühlt seinen Puls, überprüft Atem- und Herzgeräusche. Lauter Straßenlärm, störende Schaulustige - die Arbeitsbedingungen entsprechen hier ganz und gar nicht den medizinischen Anforderungen. Doch auch solche Situationen gehören zum ärztlichen Arbeitsalltag. In geschützter Umgebung lernen, wie man auch unter ungewohnten, oftmals ungünstigen Bedingungen hoch professionell handelt - dafür gibt es im Studienhospital das SimuScape.

Der an das Gebäude angebaute, gut halbrunde Trainingsraum (270°-Kreis) erinnert ein wenig an ein Planetarium. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Rechenarchitektur und Softwaretechnik (FIRST) wurde für das SimuScape eine Projektionslandschaft entwickelt, in der medizinische Alltagssituationen perfekt simuliert werden können. Unter freiem Himmel oder in öffentlichen Räumen werden typische Situationen gesucht und mit speziellen Kameras aufgenommen. Anschließend werfen sieben Projektoren die statischen oder bewegten Bilder auf die Wand des verdunkelten "Kinosaals" und schaffen so die realitätsnahe Szenerie für Übungen der verschiedenen klinischen Fächer. Die Akteure können sich innerhalb der Projektion in einem Durchmesser von fast fünf Metern frei bewegen und verschiedene Szenen proben. Darin kann der Patient beispielsweise ein Schwerverletzter nach einem Verkehrsunfall sein, ein bewusstloser Drogenabhängiger im Bahnhofs-WC oder auch eine ältere Dame, die nach der Grabpflege auf dem Friedhof zusammenbricht.

Film ab: Wie die Bilder im SHM das Laufen lernen

Der vom Frauenhofer-Institut FIRST aus Berlin eigens für das Studienhospital entwickelte Umgebungssimulator ist in dieser Form weltweit einmalig. Wegen der Kürze der Entwicklungsphase müssen sich die Studierenden anfangs mit statischen Bildern begnügen. Doch FIRST brachte den Bildern auch Laufen bei- und dem SHM-Team zugleich die Regieführung. Zum Arbeitsprinzip der Fraunhofer-Institute gehört es, ihre Neuentwicklungen bei den Anwendern zu verstetigen. Die benötigten Szenarien können die IfAS-Mitarbeiter, die das Studienhospital betreuen, je nach Bedarf selbst drehen: Das von FIRST entwickelte Aufnahmeverfahren ist dabei vergleichbar mit dem, das der Internetdienst Google für seine 3D-Stadtpanoramen einsetzt. Auch das Simuscape ist unter dem Strich eine Investition, die sich auszahlt: Die studentischen Nutzer lernen hoch motiviert mit Kopf und Bauch nicht nur für die Abschlussprüfung, sondern bereiten sich - in "geschützter" Umgebung - optimal auf die Herausforderungen ihres Berufsalltags vor.

SimuScape - Die Technik

Erzeugt wird die 270-Grad-Panoramaprojektion von einem Rechner-Cluster mit sieben Projektoren. Deren Bilder müssen haargenau aufeinander abgestimmt und zusätzlich an die gekrümmte Projektionsfläche angepasst werden. Um diesen Prozess zu erleichtern, hat Fraunhofer FIRST eine Software entwickelt, die die automatische Feineinstellung der Projektoren unterstützt. Zwei Kameras nehmen dazu zunächst die Geometrie der Projektionsfläche auf und übermitteln die Position der noch unverzerrten Bilder an einen Computer. Dieser errechnet dann die optimale Position, "biegt" die Bilder entsprechend der Projektionsfläche und legt sie pixelgenau an- und übereinander. Der gesamte Prozess dauert nur wenige Minuten.

Ergänzt wird die Software duch ein Regie-Programm, das es erlaubt, verschiedene Szenen auszuwählen und abzuspielen sowie weitere Geräte anzusteuern. Ein 5.1-Soundsystem sorgt für die perfekte Akkustik. In einem weiteren Schritt wurde ein Aufnahmesystem für Surround-Video und Surround-Sound entwickelt, das Bild und Ton 1:1 umsetzt.