Herr K. hat jahrelang auf Baustellen schwerste körperliche Arbeit verrichtet. Heute leidet er unter chronischen Schmerzen und auch an einer Depression. Eine neue ergotherapeutische Behandlung, die gerade getestet wird, könnte Herrn K. helfen. Er ist jedoch als Teilnehmer ausgeschlossen. Zum einen reichen seine Deutschkenntnisse nicht für den Austausch mit den anderen Studienteilnehmenden aus, zum anderen erschwert seine doppelte Diagnose den Nachweis der Wirksamkeit der untersuchten Behandlung. Randomisierte kontrollierte Studien, kurz RCT, gelten als «Goldstandard» der Studiendesigns in den Humanwissenschaften. Testpersonen werden nach dem Zufallsprinzip auf eine Experimentalgruppe, die die neue Behandlung erhält, und eine Kontrollgruppe, die keine oder eine Standardbehandlung bekommt, verteilt. Der Einsatz einer Kontrollgruppe erlaubt, die Wirksamkeit einer neuen Behandlung besonders gut festzustellen. Dabei gilt: Je grösser der Kontrast zwischen der Experimentalgruppe und der Kontrollgruppe ist, desto eindeutiger das Forschungsergebnis. «Die Studien mit Registerdaten haben den Vorteil, dass sie der Realität besser entsprechen.» Brigitte Gantschnig, Professorin für Evaluation und Assessment an der ZHAW Was aus Sicht der Forschung sinnvoll ist, ist in ethischer Hinsicht nicht zwangsläufig unbedenklich: Durch strikte Ein- und Ausschlusskriterien und den Einsatz von Kontrollgruppen werden Menschen Behandlungen vorenthalten, die ihre Beschwerden vermindern könnten, für sie weniger belastend oder weniger kostspielig wären. Zwei ethische Fragen stellen sich deshalb mitunter bei ergotherapeutischer und physiotherapeutischer Forschung: Dürfen Personen aufgrund persönlicher Merkmale oder ihrer Diagnose im Vornherein aus Testversuchen ausgeschlossen werden? Und: Ist das Vorenthalten der neuesten Behandlungsmethode, wie sie in Kontrollgruppen erfolgt, ethisch zulässig? Für Brigitte Gantschnig , Professorin für Evaluation und Assessment in der Ergotherapie an der ZHAW, sind RCT vor allem deshalb problematisch, weil sie meistens mit sehr strengen Ein- und Ausschlusskriterien einhergehen. Dadurch werden Personengruppen von den Studien ausgeschlossen, die im klinischen Alltag oft anzutreffen sind. Oft sind es Personen mit gleichzeitig verschiedenen Diagnosen wie chronischem Schmerz und Depression, die einen hohen Therapiebedarf haben. Die Forscherin sieht daher Forschung mit Daten aus gesundheitsbezogenen Registern für ihre Arbeit als eine wichtige Alternative. Diese basieren auf systematisch gesammelten gesundheitsbezogenen Daten und übernehmen wichtige Funktionen in der Überprüfung von Versorgungsqualität, Wirksamkeit und Kostenwirksamkeit bei gesundheitsbezogenen Leistungen. «Die Studien mit Registerdaten haben den Vorteil, dass sie der Realität besser entsprechen, keine Klientengruppe ausgeschlossen werden muss und auch die langfristige Wirkung von Behandlungen untersucht werden kann.» Dass diese Studien mit Patientenregistern eher die Ausnahme als die Regel sind, ist Brigitte Gantschnig zufolge darauf zurückzuführen, dass RCT als Studiendesign in den Humanwissenschaften systematisch vorgezogen wird. «Forschungsanträge für Interventionsstudien, die kein RCT-Design aufweisen, werden im Begutachtungsprozess in der Schweiz schlechter bewertet als jene mit. Die Studie wird dann entweder nicht finanziert oder die Forschenden werden darauf hingewiesen, dass sie eine Kontrollgruppe planen sollen», so Brigitte Gantschnig. Für die Ethikkommission des Kantons Zürichs (KEK) stehen bei der Beurteilung von RCT in ethischer Sicht andere Fragen als die oben genannten im Vordergrund. Der Einsatz von Kontrollgruppen bedeutet für KEK nicht automatisch, dass Testpersonen in der Kontrollgruppe keine wirksame Therapie erhalten. Auch stellt der Ausschluss von Testpersonen aufgrund persönlicher Merkmale oder einer komplexen Diagnose ihrer Ansicht nach nicht zwangsläufig eine Benachteiligung dar. Gut überlegte Ausschlusskriterien schützen Personen, die voraussichtlich vom untersuchten Verfahren nicht profitieren beziehungsweise dadurch geschädigt würden. Bei der Beurteilung der Forschungsvorhaben sei immer die Forschungsfrage ausschlaggebend für die Wahl der Methodik: «Bei Interventionsstudien, die den Nutzen oder den Schaden einer Behandlung erforschen, sollte in der Regel eine Kontrollgruppe eingesetzt werden. Bei nichtinterventionellen Beobachtungsstudien zur Bestimmung von Krankheitsursachen oder Risikofaktoren sind andere Studiendesigns in der Regel geeigneter, wie beispielsweise Kohortenstudien, bei welchen zwei Gruppen wie ‘Raucher’ und ‘Nichtraucher’ beobachtet und verglichen werden», sagt Annette Magnin, Geschäftsführerin der Zürcher Ethikkommission. «Der Einsatz von Kontrollgruppen erlaubt nicht nur einen klareren Nachweis der Wirksamkeit, sondern er ermöglicht auch Aussagen zur Sicherheit.» Annette Magnin, Geschäftsführerin der Zürcher Ethikkommission Für die KEK stellt sich daher nicht die Frage, ob Kontrollgruppen an sich ethisch zulässig sind. Es könne genauso gut sein, dass der Verzicht auf Kontrollgruppen ethische Probleme aufwerfe. «Der Einsatz von Kontrollgruppen erlaubt nicht nur einen klareren Nachweis der Wirksamkeit einer Intervention, sondern er ermöglicht auch Aussagen zur Sicherheit der Experimentalgruppe, weil ein Abgleich mit der Kontrollgruppe erfolgt. Auf diese Weise können unerwünschte Effekte besser erkannt werden», so Annette Magnin. Auch in der physiotherapeutischen Forschung werden kontrollierte Studien RCT vorgezogen, weil sie eine gute Kontrolle der verschiedenen Einflüsse erlauben und sich auch dann noch die Wirksamkeit einer Intervention feststellen lässt, wenn sich die neue Behandlungsmethode nur wenig von der Standardbehandlung unterscheidet. Für Markus Wirz, Professor und Leiter des Instituts für Physiotherapie an der ZHAW, bieten Spezialformen der RCT einen Ausweg aus den ethischen Problemstellungen: «Bei Stepped-Wedge-Studien, die eine sequenzielle Einführung einer Intervention unter den Teilnehmenden vorsehen, erhalten alle Testpersonen früher oder später die experimentelle Behandlung. Die Kontrollgruppe erhält sie lediglich zeitversetzt. Dadurch ist sie gegenüber der Experimentalgruppe nicht benachteiligt.» «Spezialformen der RCT bieten einen Ausweg aus den ethischen Problemstellungen.» Markus Wirz, Leiter des Instituts für Physiotherapie Studien mit nur einem oder einer Teilnehmenden, sogenannte N-of-1-Studien, bieten gemäss Wirz eine Lösung für das Problem der strengen Ausschlusskriterien. Eine Testperson erhält zunächst die Standardtherapie und nach einer bestimmten Zeit die experimentelle Therapie. «Bei diesem Studiendesign kann im Prinzip jede Person, die sich für die Therapie interessiert, eingeschlossen werden», so Wirz. Zwar seien N-of-1-Studien hinsichtlich des Nachweises der Wirksamkeit einer Methode weniger aussagekräftig als Studien mit mehreren Testpersonen, aber sie liessen sich gut mit dem klinischen Alltag vereinbaren und seien in der Durchführung weniger kostspielig. Marion Ronca

Aufgezeichnet von Andrea Söldi

Würden Sie bei einer Operation einen angehenden Chirurgen, eine angehende Chirurgin einen Eingriff an Ihrem Körper üben lassen? Die meisten Menschen dürften die Frage, wenn überhaupt, wohl mit einer gewissen Skepsis bejahen. Doch auf die Bereitschaft der Patientinnen und Patienten war man in der Ausbildung in der Vergangenheit angewiesen: Im Modell «See one, do one, teach one» eigneten sie sich das Handwerk an, indem sie einen Eingriff erst beobachteten, diesen dann selbst durchführten und ihn schliesslich Mitstudierenden vorführten. Das sei längst nicht mehr zeitgemäss, wie Bruno Schmied vom Kantonsspital St.Gallen (KSSG) sagt. «Der Ansatz geht zulasten der Patientinnen und Patienten, die einem Risiko ausgesetzt werden», sagt der Chefarzt Chirurgie. Ausserdem koste das Assistieren viel Zeit. «Eine OP, bei der assistiert wird, dauert 20 bis 30 Prozent länger», erläutert Schmied. «Das geht immens ins Geld – denn der OP-Saal ist der teuerste Ort in einem Spital.» Das KSSG leitet als eine von drei klinischen Partnerinnen das 2022 gestartete Projekt «Proficiency» , mit dem die chirurgische Ausbildung in der Schweiz umfassend modernisiert wird. Hand in Hand mit einer umfassenden Aktualisierung der entsprechenden Curricula werden die Weiterbildungen für angehende Fachärztinnen und -ärzte mit modernsten Simulationstechnologien wie Virtual-Reality-Anwendungen (VR), Augmented-Reality-Brillen (AR) oder High-End-Simulatoren bis Anfang 2025 komplett neu gestaltet. An dem Innosuisse-Flagship-Projekt, das von der nationalen Innovationsagentur mit 12 Millionen Franken gefördert wird, sind neben den drei Spitälern mehrere Unternehmen sowie die ZHAW, die ETH Zürich und die Universität Zürich (Balgrist) beteiligt. «Das Setting ermöglicht zudem, Eingriffe zu üben, die bei echten Menschen zuerst die Ethikkommission bewilligen müsste.» Helmut Grabner, ZHAW School of Engineering «Die im Programm integrierten Technologien eröffnen ganz neue Möglichkeiten», sagt Helmut Grabner von der ZHAW School of Engineering . Der Professor für Data Analytics and Machine Learning und stellvertretende Leiter des ZHAW-Teilprojekts nennt als Beispiel die High-End-Infrastruktur im Operating Room X (OR-X) an der Universitätsklinik Balgrist. Die Simulationsinfrastruktur in dem hypermodernen Lehr- und Forschungszentrum erlaubt die realitätsgetreue Ausbildung und das Training von Ärztinnen und Ärzten. «Hier können sie sich die chirurgischen Skills ohne Risiken aneignen. Das Setting ermöglicht zudem, Eingriffe zu üben, die bei echten Menschen zuerst durch die Ethikkommission bewilligt werden müssten.» Neben High-End-Plattformen wie dem OR-X umfasst das Projekt auch einfachere Anwendungen, etwa Box Trainer. Dabei handelt es sich um Nachbildungen von Organen oder Körperregionen, an denen beispielsweise minimalinvasive Eingriffe geübt werden können. In Kombination mit einem Smartphone oder Laptop können solche Box Trainer auch zu Hause verwendet werden und stellen damit eine niederschwellige Trainingsmöglichkeit dar. «Das Projekt Proficiency sieht vor, dass angehende Chirurginnen und Chirurgen beim Einüben eines Eingriffs eine Journey durchlaufen – von Low-End- hin zu High-End-Simulationen», erklärt Philipp Ackermann , ZHAW-Projektleiter und stellvertretender Leiter für Human-Centered Computing an der School of Engineering . Chirurgische Eingriffe liessen sich mit dem Gitarrenspielen vergleichen. «Das Handwerk lernt man nicht durchs Zuschauen – man muss üben, üben, üben.» Erst durch das wiederholte Durchführen von Handgriffen bildeten sich die Muscle Memory und damit auch die Fähigkeiten, die Chirurginnen und Chirurgen im OP benötigten. Die Simulationen für verschiedene Eingriffe werden von den Unternehmen und den Hochschulen gemeinsam entwickelt. Die ZHAW nehme dabei eine «Brückenfunktion» ein, sagt Ackermann. «Wir arbeiten etwa die von der ETH entwickelten Algorithmen ins Projekt ein.» Zudem ist das Team der School of Engineering für das Tracking der chirurgischen Instrumente in den Simulationen zuständig. «Wir sorgen dafür, dass die Instrumente in AR oder VR korrekt verortet sind.» Ausserdem arbeitet das Team am Grading der Bewegungen, also an Skalen, mit denen die Bewegungen während eines Eingriffs abgestuft beurteilt werden können. «Das Grading ermöglicht ein datenbasiertes und damit objektives Feedback – mit Proficiency kommt man weg vom ärztlichen Urteil, bei dem das Risiko von Willkür und Zufälligkeit besteht», führt Helmut Grabner aus. Für Chefarzt Bruno Schmied werden die Assistenzärztinnen und -ärzte die Hauptgewinner des neuen Ausbildungsmodells sein – nicht nur, weil es eine faire Beurteilung erlaubt. «Mit der Standardisierung kann man das Beste aus allen angehenden Chirurginnen und Chirurgen herausholen. Sie berücksichtigt die individuellen Skills und Schwächen.» «Bedenkt man, dass Chirurginnen und Chirurgen 40 bis 45 Jahre alt sind, wenn sie den Facharzttitel erhalten, ist das ein starker Anreiz.» Bruno Schmied, Chefarzt Chirurgie, Kantonsspital St.Gallen Laut Schmied ermöglicht es «Proficiency» zudem, die Weiterbildung künftig schneller abzuschliessen – einfach weil Eingriffe viel öfter geübt werden können. «Bedenkt man, dass Chirurginnen und Chirurgen 40 bis 45 Jahre alt sind, wenn sie den Facharzttitel erhalten, ist das ein starker Anreiz», so Schmied. Insgesamt bezeichnet er das neue Weiterbildungsmodell als «Win-win-win-Situation». Neben den Assistenzärztinnen und -ärzten sowie den Kranken profitierten auch die Spitäler von der simulationsbasierten Weiterbildung. «Spitäler, viele von ihnen defizitär, kostet die Weiterbildung von Chirurginnen und Chirurgen primär Geld.» Und aufgrund der Fallpauschalen könnten sie diese Kosten nicht verrechnen. Der Kostendruck ist auch eine der Haupthürden bei der Umsetzung. «Wenn es um Investitionen für Equipment, Arbeitsplätze und Arbeitskräfte für die Weiterbildung geht, wird es schwierig», erklärt Bruno Schmied. Die Lösung liege in überregionalen Zentren, «damit nicht in jedem Spital teure Simulatoren stehen müssen». Und in Low-Cost-Plattformen wie den Box Trainern, mit denen Assistenzärztinnen und -ärzte niederschwellig und kostengünstig trainieren könnten. «Proficiency» benötige gewisse Anfangsinvestitionen. «Danach ist die Weiterbildung aber deutlich günstiger als bisher», so Schmied. Das scheint auch den Spitälern bewusst zu sein. So zeigte eine im Rahmen des Projekts durchgeführte Umfrage unter den weiterbildungsbeteiligten Spitälern grosses Interesse an der Modernisierung der Curricula und am Einsatz von Simulationstechnologien. Tobias Hänni

Vera Bodmer betreut ihren Mann schon lange. Anfangs musste sie ihn nur an Termine erinnern. Unterdessen wäscht sie ihn, beantwortet immer wieder dieselben Fragen und lässt ihn kaum aus den Augen – damit er nicht den Herd anstellt und es gleich wieder vergisst. Vera Bodmer ist selber gestresst, hat ein schlechtes Gewissen, wenn sie mal wegmuss, und fühlt sich oft einsam mit ihrem dementen Ehemann. Vera Bodmer ist ein fiktives Beispiel, aber ein typisches. Laut einer Studie im Auftrag des Bundesamtes für Gesundheit betreuen 600’000 Menschen in der Schweiz ihre Angehörigen. Oft sind es Frauen. Sind die kranken Personen älter, übernimmt fast immer die Partnerin oder der Partner die Betreuung. Vor allem bei dementen Personen sei es häufig, dass sich Partnerinnen und Partner dies alleine aufbürden, weil sie langsam hineingerutscht seien in diese Aufgabe, sagt Samuel Wehrli vom ZHAW-Institut für Computational Life Sciences, er leitet dort die Fachgruppe Biosignal Analysis and Digital Health : «Statt sich im Rentenalter mehr Ruhe zu gönnen, lernen die Ehepartner quasi einen neuen Beruf, mit allen Belastungen.» Weil die Betreuung ihres Partners etwas sehr Persönliches sei, scheuen sich auch viele davor, Hilfe anzunehmen, obwohl ihnen selbst ein freier Tag wieder einmal guttun würde. Deshalb ist das Risiko pflegender Angehöriger erhöht, selber an einer Depression, einem Burnout oder anderweitig zu erkranken. Hinzu kommt die Gefahr, dass Angehörige aus Überforderung gewalttätig werden gegenüber den Kranken. Hier wollen Samuel Wehrli und sein Team ansetzen. Denn Informationen und Hilfsangebote für betreuende Angehörige gibt es viele, aber sie zu den Betroffenen zu bringen, ist nicht leicht: «Die meisten sind dermassen eingespannt, dass sie nicht dazu kommen, die Webseiten, PDFs und Listen zusammenzusuchen, die verfügbar sind», sagt Wehrli. «You + Care ist eine Art Coach im Handy-Format, schnell, kompakt und leicht zugänglich.» Samuel Wehrli vom ZHAW-Institut für Computational Life Sciences Die Lösung ist eine Handy-Applikation. Sie heisst You + Care und fragt zuerst die Betreuungssituation ab. Darauf schlägt sie Informationen vor, etwa darüber, wie mit man mit einer Person kommunizieren kann, die ständig alles vergisst. Die App gibt auch konkrete Ratschläge. Beispielsweise empfiehlt sie mehr Selbstfürsorge, sich etwa eine Pause zu gönnen, oder gibt Ideen für den Alltag, wie das Zubereiten eines Lieblingsgerichts des Partners von früher. Wie bei einem Online-Filmverleih merke sich die App Präferenzen der Nutzer und welche Lernmodule bereits absolviert wurden, erklärt Samuel Wehrli. «Es ist eine Art Coach im Handy-Format, schnell, kompakt und leicht zugänglich.» Die Entwicklung der App ist eine Kollaboration zwischen der ZHAW und der Zürcher Hochschule der Künste (ZHdK). Neben Samuel Wehrli ist Barbara Baumeister Teil des Projektteams. Sie ist Gerontopsychologin und arbeitet am ZHAW-Departement für Soziale Arbeit. Für die ZHdK sorgen Jürgen Späth und Nadine Cocina als Interaction Designer dafür, dass die App für die Angehörigen bedarfsgerecht gestaltet ist. Schliesslich arbeitet das Projekt für Umsetzung, Betrieb und Verbreitung der App mit We+Tech und Pro Aidants zusammen, einem Verein, der sich für die Anliegen von Betreuenden einsetzt. 2023 endet das Projekt You + Care, das von der Digitalisierungsinitiative der Zürcher Hochschulen (DIZH) finanziert wird. Derzeit testen Wehrli und sein Team mit Betroffenen verschiedene Prototypen der App. Zudem laufen Gespräche, damit die App ab 2024 umgesetzt werden kann. Es sehe gut aus, sagt Samuel Wehrli, dass bald Menschen wie Vera Bodmer zu Unterstützung und Entlastung kommen – unkompliziert und schnell per Handy-App. Katrin Oller

Nur noch kurz die Mails checken. Auf Instagram ein Like dalassen, dann einen Kommentar verfassen. Die Push-Nachricht öffnen, die vor einem Unwetter warnt, auf WhatsApp ein Meme weiterleiten, eine halbe Stunde gamen – das Smartphone gehört längst zum Alltag von Erwachsenen, Kindern und Jugendlichen. Wie sich dies auf die Gesundheit auswirken kann, damit befassen sich die ZHAW-Dozierenden Gregor Waller und Ursula Meidert. Für einen Beitrag im nationalen Gesundheitsbericht 2020 haben sie diverse Studien gesichtet, die den Zusammenhang zwischen digitalen Medien und Gesundheit erforscht hatten. Ursula Meidert, damals für die Forschungsstelle Ergotherapie tätig, nahm sich der biologischen Aspekte an, Gregor Waller als Co-Leiter der Fachgruppe Medienpsychologie des Departements für Angewandte Psychologie der psychologischen. «Wir stellten dabei fest, dass die positiven Effekte von digitaler Mediennutzung klar untererforscht sind», sagt Ursula Meidert , die heute am Institut für Public Health lehrt. «Gleichzeitig fehlen für viele Risiken, die in Zusammenhang mit dem Medienkonsum erforscht wurden, die Belege dafür, dass sie ursächlich durch den Medienkonsum hervorgerufen werden.» Nichtsdestotrotz können die beiden Dozierenden aus den Ergebnissen einige Empfehlungen ableiten, wenn es um die Frage geht, wie ein gesunder Umgang mit digitalen Tools geht. Eine zentrale Erkenntnis der Forschenden: Smartphone und Schlafzimmer sind keine ideale Kombination. Einerseits hemme Blaulicht die für den Schlaf wichtige Melatonin-Produktion, andererseits verminderten Push- und andere Nachrichten die Schlafqualität, sagt Gregor Waller. «Gleichzeitig fehlen für viele Risiken, die in Zusammenhang mit dem Medienkonsum erforscht wurden, die Belege dafür, dass sie ursächlich durch den Medienkonsum hervorgerufen werden.» Gregor Waller, Co-Leiter der Fachgruppe Medienpsychologie Nicht nur der Zeitpunkt der Nutzung von digitalen Tools, auch die Dauer kann sich auf die Gesundheit auswirken. «Auf physischer Ebene kann eine Übernutzung zum Beispiel zu Handydaumen, Sehnenscheidenentzündungen oder Nackenbeschwerden führen», sagt Ursula Meidert. Auch psychische Effekte sind laut Gregor Waller belegt: «So kann exzessives Online-Verhalten mit Einsamkeit und Depressivität einhergehen.» Beide raten daher zu einer begrenzten Nutzungsdauer, im Kinder- und Jugendalter sowieso, aber auch im Erwachsenenalter. «Wichtig ist, eine gute Balance zwischen Online- und Offline-Aktivitäten zu finden und zu fördern», sagt Waller. «Soziale Medien können gerade im Jugendalter fast schon überlebenswichtig sein. Beispielsweise ist es für homosexuelle und andere Jugendliche, die keine Gleichgesinnten in ihrem nahen Umfeld kennen, extrem wichtig, sich mit Peers austauschen zu können.» Ursula Meidert, Dozentin am Institut für Public Health Die Forschenden heben auch die Chancen hervor, welche die digitale Mediennutzung für die Gesundheit bergen. So zeigt eine aktuelle ZHAW-Studie, dass es zahlreiche nützliche Apps für Erwachsene gibt, um arbeitsbezogenem Stress entgegenzuwirken (siehe Kasten). Weiter hätten sie festgestellt, dass soziale Medien gerade im Jugendalter «fast schon überlebenswichtig» sein könnten, sagt Ursula Meidert. «Beispielsweise ist es für homosexuelle und andere Jugendliche, die keine Gleichgesinnten in ihrem nahen Umfeld kennen, extrem wichtig, sich mit Peers austauschen zu können.» Ein anderes Beispiel seien chronisch kranke Jugendliche, die durch ihre Krankheit etwa gezwungen seien, viel Zeit im Bett zu verbringen: «Da ermöglichen digitale Tools eine Art gesellschaftliche Teilhabe.» Ausserdem, ergänzt Gregor Waller, hätten digitale Medien das Potenzial, die Kreativität von Kindern und Jugendlichen zu fördern – was sich wiederum positiv auf deren physische und psychische Gesundheit und ihre Entwicklung auswirke. Digitale Tools können also positive wie auch negative Effekte auf die Gesundheit von Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen haben. Doch wirkt es sich bereits auf Säuglinge und Kleinkinder aus, wenn Eltern das Smartphone häufig nutzen? Was macht es mit einem Neugeborenen, wenn die Mutter während des Stillens ständig auf das Smartphone schaut? Wenn der Vater eines Kleinkindes immer wieder durch Push-Nachrichten vom gemeinsamen Spielen abgelenkt wird? Mit diesen und weiteren Fragen beschäftigt sich Agnes von Wyl , Leiterin der Fachgruppe Klinische Psychologie und Gesundheitspsychologie am ZHAW-Departement Angewandte Psychologie, seit Jahren im Rahmen zweier Forschungsprojekte. 2019 startete das ZHAW-Forschungsprojekt Smart Start, eine Kooperation zwischen dem Institut für Angewandte Psychologie und dem Institut für Hebammen. Andererseits haben wir aber festgestellt, dass die gelegentliche Nutzung, etwa das Beantworten einer Nachricht oder das Lesen eines Artikels in der Gegenwart des Babys, keinen Einfluss auf die Qualität der Eltern-Kind-Beziehung hat.» Agnes von Wyl, Leiterin der Fachgruppe Klinische Psychologie und Gesundheitspsychologie Die Studie untersucht, wie sich die Smartphone-Nutzung auf die Beziehung zwischen Eltern und Kind und damit auf die Entwicklung des Kindes auswirkt. 95 Elternpaare wurden während der Schwangerschaft und mehrere Wochen nach der Geburt zu ihrer Smartphone-Nutzung befragt. Zudem beobachteten die Forscherinnen Interaktionen zwischen Eltern und ihrem Kind. «Zentral war für uns, herauszufinden, welchen Einfluss die Beschäftigung mit dem Smartphone auf die elterliche Sensitivität hat», sagt Agnes von Wyl. Denn die elterliche Sensitivität – das Wahrnehmen und Interpretieren der Signale ihres Kindes sowie das bedürfnisgerechte Reagieren – ist die Voraussetzung für eine gelingende Eltern-Kind-Beziehung und eine sichere Bindung. Erste Ergebnisse der Studie zeigen laut Agnes von Wyl einerseits, dass sich die Smartphone-Nutzung von Eltern vor und nach der Geburt nicht wesentlich verändert. Eltern nutzen das Smartphone ungefähr gleich häufig, entsprechend auch in der Gegenwart des Kindes. «Das heisst, das Smartphone gehört heute absolut zum Alltag», sagt die Leiterin der Fachgruppe Klinische Psychologie und Gesundheitspsychologie. «Andererseits haben wir aber festgestellt, dass die gelegentliche Nutzung, etwa das Beantworten einer Nachricht oder das Lesen eines Artikels in der Gegenwart des Babys, keinen Einfluss auf die Qualität der Eltern-Kind-Beziehung hat. Auch nicht, wenn dadurch kurzzeitig eine Interaktion zwischen Eltern und Kind unterbrochen wird.» Anders sehe es aus, wenn die sogenannte «Immersion» ausgeprägt sei: Wenn Eltern für längere Zeit komplett in die virtuelle Welt abtauchen. Dadurch steige die Gefahr, dass Signale nicht mehr wahrgenommen würden. «Das ist aus kinderpsychologischer Sicht nicht förderlich.» Die Familien aus der Smart-Start-Studie werden gemeinsam mit neuen Teilnehmenden im 2020 gestarteten Forschungsprojekt Smart Toddlers weiterbegleitet. Die Forschungsfragen sind dieselben, die Eltern werden befragt, wenn das Kind 14 Monate, 20 Monate und 3 Jahre alt ist. Ebenfalls führen die Forschenden ein Experiment mit einigen Familien durch, welches an das bekannte «Still Face Experiment» angelehnt ist. Dieses hatte in den 1970er Jahren erstmals aufgezeigt, wie stark Babys auf die mütterliche Sensitivität angewiesen sind. Letzte Erhebungen für die Smart-Toddlers-Studie werden diesen Herbst durchgeführt. Aus den Ergebnissen beider Studien sollen dereinst wissenschaftlich fundierte Empfehlungen für Eltern abgeleitet werden können. Einen Tipp hat Agnes von Wyl bereits jetzt: «Es ist für die Entwicklung des Kindes sicher förderlich, wenn Eltern ihre Smartphone-Nutzung reflektieren und wenn sie bewusst darauf achten, wo sie Räume und Zeiten für Interaktionen mit dem Kind schaffen können.» Malolo Kessler

Paro ist der Vorreiter: ein süsses Kerlchen, gar nicht roboterhaft. Krault man seinen Hals, blickt er hoch und fiept. Sein Fell lädt zum Streicheln ein. Zuerst kam das Roboter-Robbenbaby aus Japan in der Geriatrie zum Einsatz, um Menschen mit Demenz zu beruhigen. Seit einigen Jahren wird es auch in der Kinderpsychiatrie genutzt. Paro hat Berührungs- und Lichtsensoren, kann Sprache erkennen und Namen lernen. Das Plüschtier gilt als einer der ersten «sozialen Roboter», die mit Menschen interagieren. Inzwischen sind andere, leistungsfähigere Maschinen verfügbar. Ein Beispiel ist Nao, ein französisches Produkt in menschenähnlicher Gestalt. Oder Lio, ein in Zürich entwickelter Assistenzroboter, der mit einem speziellen Greifarm auf die Tätigkeit in Pflegeeinrichtungen spezialisiert ist. Der Einsatz von Robotern in der Pflege ist umstritten. Angesichts des Pflegenotstands wecken sie Hoffnungen auf eine Entlastung des Personals, das permanent an der Grenze des Zumutbaren arbeitet. Zugleich aber mehren sich ethische Bedenken. Die Furcht wächst, dass die maschinelle Versorgung von Pflegebedürftigen zum Standard wird und eine Entmenschlichung in Spitälern, Altersheimen und Pflegeeinrichtungen Einzug hält. Die Forschungslage sei trotz der brisanten Ausgangslage recht dünn, stellt Iris Kramer vom ZHAW- Institut für Pflege fest: «Es gibt noch kaum aussagekräftige Studien über die Auswirkungen einer Interaktion mit sozialen Robotern auf das Pflegepersonal und auf die Klientinnen und Klienten.» Kramer evaluierte deshalb in einem fünfköpfigen Team mit der Untersuchung «Soziale Roboter im Schweizer Gesundheitswesen» die Einsatzmöglichkeiten, Chancen und Risiken aus der Sicht von potenziellen Anwendungsgruppen. Die Ergebnisse stellten eine vertiefte Analyse aus den Ergebnissen der interdisziplinären Untersuchung «Soziale Roboter, Empathie und Emotionen» dar, die auch den Robotereinsatz an öffentlich zugänglichen Orten, in privaten Haushalten und im Bildungswesen untersucht hatte. «In der Realität sind die Roboter halt noch nicht so weit wie in Science-Fiction-Filmen.» Iris Kramer, ZHAW-Institut für Pflege Das Team um Iris Kramer stellte die direkt Betroffenen im Gesundheitswesen ins Zentrum der Studie. 15 Frauen und 11 Männer im Alter von 33 bis 93 Jahren hatten sich einen halben Tag Zeit genommen, um für die Forschung über soziale Roboter zu debattieren. Darunter waren Leute, die Pflege empfangen, also Bewohnerinnen und Bewohner eines Alters- und Pflegeheims, sowie eine Person einer Patientenvertretungsorganisation. Vertreten waren auch relevante Berufe im stationären und ambulanten Gesundheitsbereich, das heisst Pflegefachpersonen, eine Ärztin, Leute aus dem Management von Gesundheitseinrichtungen, aus der Therapie, IT-Fachkräfte und eine Person vom Sozialdienst. Zum Auftakt zeigten verschiedene Roboter den 26 Teilnehmenden den aktuellen Stand der Technik auf. Nao spielte Musik, tanzte und zeigte wie ein Physiotherapeut Bewegungen mit Kopf, Armen und Beinen zum Nachmachen. Dann folgte der Assistenzroboter Lio. Er holte einen Trinkbecher, den er präzise ergriff. Anschliessend leitete er eine Gedächtnisübung an. Pepper wiederum begann eine Unterhaltung mit den Teilnehmerinnen und Teilnehmern. Und schliesslich zeigten Videozusammenschnitte weitere Roboter bei der Arbeit – darunter natürlich auch Paro, das Robbenbaby. Die Reaktionen seien höchst unterschiedlich ausgefallen, berichtet Iris Kramer. «Manche fanden es toll, mit Pepper zu plaudern.» Eine Pflegeheimbewohnerin aber hatte Angst vor den Robotern. Andere hätten sich enttäuscht gezeigt von den beschränkten Fähigkeiten der Roboter. «In der Realität sind die Roboter halt noch nicht so weit wie in Science-Fiction-Filmen», sagt Kramer schmunzelnd. Nao zum Beispiel konnte die Leute aus dem Heim nicht für seine Bewegungsübungen begeistern. Ob seine Programmierer die falschen Lieder ausgewählt hatten? Musikwünsche halfen nicht weiter, denn Nao versteht nur vorprogrammierte Sätze. Iris Kramer ist allerdings überzeugt, dass solche Unzulänglichkeiten bald verbessert sein werden: «Mit dem aktuellen Aufschwung der Künstlichen Intelligenz dürfte die technische Entwicklung rasch voranschreiten.» «Die Maschine schlägt Alarm, wenn jemand nachts auf dem Gang zur Toilette stürzt. Das könnte die Angehörigen entlasten.» Iris Kramer, ZHAW-Institut für Pflege Nach den Vorführungen teilte sich die Runde in Fokusgruppen auf und diskutierte die Chancen und Risiken solcher Roboter und ihre Einsatzmöglichkeiten. Vertieft wurden die Erkenntnisse mit einer Onlinenachbefragung. Aus Personalsicht gibt es demnach zahlreiche Aufgaben, für die sich Roboter eignen. Er könnte als persönlicher Assistent Pflegematerial holen, Medikamente richten, Drainagen leeren, Zahnprothesen reinigen, bei Umlagerungen helfen, zurückgestelltes Essen aufwärmen oder an Termine erinnern. Denkbar seien auch die Motivation bei der Physiotherapie, Unterstützung beim kognitiven Training oder Überwachungsfunktionen wie der Einsatz als Sitzwache. Bei den pflegebedürftigen Personen selbst lagen auf dem Spitzenplatz ebenfalls Dinge holen und bringen, seien das Zeitschriften, Essen oder Getränke. Oft wurde auch die Unterstützung bei der Körperpflege oder beim Umkleiden genannt, zum Beispiel Hilfe beim Anziehen von Socken, aber auch in technischen Belangen, etwa beim Telefonieren. Manche Heimbewohnerinnen und Heimbewohner würden durchaus Roboter als Ersatz für fehlende menschliche Nähe nutzen: zur Alltagsbegleitung bei Einsamkeit, zum Spielen, um Gesellschaft zu leisten, zum Plaudern, Dolmetschen oder um beim Spaziergang Sicherheit zu geben. Auch ein Einsatz als Sexroboter wurde genannt. Mit anderen Worten: Soziale Roboter verhelfen im besten Fall zu mehr Autonomie – auch daheim bei Menschen, die auf Unterstützung angewiesen sind. Die Maschine erinnert zum Beispiel daran, zu trinken, die Medikamente zu nehmen – oder schlägt Alarm, wenn jemand nachts auf dem Gang zur Toilette stürzt. «Das könnte auch die Angehörigen entlasten», sagt Iris Kramer. Wo die einen Chancen sahen, warnten andere vor Risiken. So bei möglichen Verletzungen der Privatsphäre durch Bild- und Tonaufnahmen sowie andere verarbeitete Daten. Sicherheitsbedenken wurden laut. Ist gewährleistet, dass der Roboter einer Diabetespatientin nicht irrtümlich ein zuckerhaltiges Getränk bringt? Wer haftet bei Fehlern? Skepsis gab es auch bei der Entlastung des Pflegepersonals, wenn es die neue Aufgabe der Überwachung, Wartung und Einsatzplanung der Roboter aufgebürdet bekommt. Eine der grössten Gefahren sei der Verlust emotionaler Nähe, wenn Menschen nur noch von Maschinen nach einem mechanischen Schema betreut werden. Es sei deshalb wichtig, dass der Aufgabenbereich eines sozialen Roboters vor Einsatz gezielt festgelegt werde, folgert die Studie. Das Recht auf menschliche Pflege müsse gewährleistet sein: «Betroffene Personen sollten stets wählen können, ob sie durch einen Roboter oder durch einen Menschen gepflegt oder betreut werden möchten.» Thomas Müller

Eigentlich war Christina Erös eher kritisch eingestellt gegenüber haustierähnlichen Robotern. Doch als ihr im Future Care Lab in Tokio ein kleiner «Lovot» entgegenfuhr und sie mit seinen Kulleraugen freundlich anblickte, schloss sie ihn sofort ins Herz. «Ich war erstaunt, wie emotional ich auf den Roboter reagierte. In Berichten wirkte er auf mich stets wie ein Kinderspielzeug. Nun kann ich gut verstehen, dass man Lovots in Pflege und Betreuung einsetzt», erzählt die Customer Relationship Managerin an der ZHAW Soziale Arbeit . Und das tun tatsächlich viele Japaner: Man kann den «Lovot» – der Name setzt sich zusammen aus dem englischen «Love» und «Robot» – im Detailhandel erwerben. Der etwa drei Kilogramm schwere Roboter auf Rollen ist mit Plüsch überzogen, hat eine Gesichtserkennung, gibt Laute von sich – und sein Körper ist warm wie der eines Menschen. «Ältere Menschen fühlen sich gebraucht, wenn sie sich um jemanden kümmern können.» Christina Erös, ZHAW Soziale Arbeit Die Forschung zeigt, dass der «Lovot» mehr ist als eine Spielerei: Menschen, die ein Exemplar besitzen, fühlen sich weniger einsam. Das hat Christina Erös während ihres zweiwöchigen Forschungsaufenthaltes in Japan erfahren. Mit Unterstützung der Bundesinitiative Swissnex war sie diesen Frühling nicht nur im Future Care Lab in Tokio, sondern auch im Roboterlabor der Universität Osaka, wo sie mit Forschenden sprechen konnte. Eine Studie mit älteren, kognitiv leicht eingeschränkten Menschen hat ergeben, dass der «Robohon» – ein anderer Roboter, der auf dem Tisch sitzt und singen und tanzen kann – schon nach kurzer Zeit als Kamerad gesehen wird und die Menschen Emotionen für ihn entwickeln. «Ältere Menschen fühlen sich gebraucht, wenn sie sich um jemanden kümmern können», sagt Christina Erös. Zudem regt der «Robohon» zu Gesprächen an, indem sich die älteren Menschen über ihn austauschen. «Was ich besonders spannend fand: Die Probanden hatten morgens einen Grund, aufzustehen. Sie wollten den Roboter begrüssen», erzählt Christina Erös. «Wenn sie nicht aufgestanden waren, hatten sie ein schlechtes Gewissen.» Studien zu den langfristigen Folgen stehen noch aus. In Japan sollen haustierähnliche Roboter dazu beitragen, dass ältere Menschen länger zu Hause wohnen bleiben, bevor sie ins Altersheim ziehen. Denn die Überalterung und der zunehmende Mangel an Pflegekräften sind ein grosses Thema im asiatischen Inselstaat. «Japan steht vor einer Mammutaufgabe», sagt Christina Erös. Da die Japaner gegenüber Robotern sehr aufgeschlossen sind, verwundert es nicht, dass sie nach digitalen Lösungen für die Altenpflege suchen. «Die Studienzeit in Japan hat mich persönlich und fachlich weitergebracht», sagt Christina Erös. «Und sie hat wahnsinnig Spass gemacht!» Seraina Sattler

Roboter können viel. Doch wenn sie in einer dynamischen Umgebung wie einem Spital eingesetzt werden sollen, um beispielsweise Dinge von A nach B zu transportieren, sind sie überfordert. «Arbeiten Roboter mit Menschen zusammen, sehen sie zu langsam», sagt Yulia Sandamirskaya . «Stellt sich plötzlich eine Person in den Weg, braucht die Kamera des Roboters zu lange, bis sie das Objekt zuverlässig identifiziert und lokalisiert hat. Bis sie so weit ist, ist der Roboter bereits mit der Person zusammengestossen», erläutert Sandamirskaya. «Das ist gefährlich.» Die Physikerin hat im März 2023 die Leitung des ZHAW-Forschungsschwerpunkts Cognitive Computing in Life Sciences übernommen und ist Expertin für Neuromorphic Computing. Das menschliche Nervensystem dient Yulia Sandamirskaya als Vorbild, um neue Algorithmen und Hardwaresysteme zu entwickeln. Der Schlüssel zu Robotern, die sich in einer dynamischen Umgebung sicher bewegen können, sind laut der Forscherin intelligente Kameras. «Heutige Kameras basieren noch immer auf dem gleichen Prinzip wie die ersten Kameras: Sie liefern mehrere Bilder pro Sekunde, was wir als Film wahrnehmen.» Sandamirskaya entwickelt hingegen eine Kamera, die wie das menschliche Auge funktioniert, nämlich über Impulse statt über Bilder. Einen entsprechenden Sensor gibt es bereits auf dem Markt, doch Sandamirskaya will solche Kameras intelligenter machen, indem diese in 3D sehen und dafür sorgen, dass der Roboter seine Umgebung versteht und in Echtzeit auf Unvorhergesehenes reagieren kann. «Ich möchte, dass die neuen Technologien ihren Weg aus der akademischen Forschung in die Praxis und auf den Markt finden, um die Lebensqualität der Menschen zu verbessern.» Yulia Sandamirskaya, Cognitive Computing in Life Sciences Im Bereich Gesundheit sieht Sandamirskaya viele mögliche Anwendungen solcher hirnähnlichen Roboter. «Eine Anästhesistin arbeitet oft alleine. Ein Roboter könnte ihr helfen, indem er ein gewünschtes Instrument greift und ihr in die Hand gibt», sagt Sandamirskaya. Eine Echtzeitkamera könnte auch in der Rehabilitation eingesetzt werden, indem sie prüft, ob ein Patient die Übungen richtig macht. Im Labor könnten flexible Roboterarme Anwendung finden, die den Menschen repetitive Aufgaben abnehmen. «Das sind erst Ideen», betont Sandamirskaya. Sie hat vor, sich mit potenziellen Nutzerinnen und Nutzern aus dem Gesundheitswesen auszutauschen, um den Bedarf an intelligenten Robotern im Arbeitsalltag zu eruieren und dann an jener Anwendung zu forschen, die am dringlichsten ist. Yulia Sandamirskaya fasziniert es, die komplexe menschliche Bewegungssteuerung zu studieren und technisch nachzubauen. «Es gibt viele offene Fragen in diesem Bereich, das fordert mich heraus», erklärt die gebürtige Weissrussin. «Zudem möchte ich für mehr Diversität bei den Algorithmen sorgen – denn die heutigen Künstlichen Intelligenzen basieren alle auf dem gleichen Algorithmus.» Dieser müsse während des Lernprozesses sehr viele Daten verarbeiten und könne dadurch nur langsam angepasst werden. Mithilfe neuer neurologischer Netze lasse sich der Prozess beschleunigen und das Spektrum erweitern. Das diene den Menschen, sagt Yulia Sandamirskaya. «Ich möchte, dass die neuen Technologien ihren Weg aus der akademischen Forschung in die Praxis und auf den Markt finden, um die Lebensqualität der Menschen zu verbessern.» Seraina Sattler

Quellen: ZHAW WIG, 4. Digital Health Report 2023/24; Jade Sternberg. «Das digitale Gesundheitssystem aus der Sicht der Bevölkerung: Studie zu Digital Health». digitalswitzerland, 23. März 2023. Bundesamt für Statistik, 2023; FMH. Digital Trends Survey 2022 Inhalt Patricia Faller; Grafik Klaas Kaat

Die Datenflut im Gesundheitsbereich nimmt ständig zu. Die Digitalisierung verspricht ein besseres Verständnis von Krankheiten und somit auch gezieltere Massnahmen zur Prävention, genauere Diagnosen und personalisierte Behandlungen. Um von den riesigen Datenmengen zu profitieren, müssen sie jedoch richtig verstanden und sinnvoll genutzt werden. Dies lernen Studierende in zwei neuen Digital-Health-Studiengängen der School of Engineering sowie des Departements Life Sciences und Facility Management . Diesen Sommer starten rund 60 Personen mit dem neuen Bachelorstudium Medizininformatik an der School of Engineering. Sie eignen sich das Rüstzeug an, um künftig an den Schnittstellen zwischen den Bereichen Medizin und Informatik zu arbeiten – etwa in Spitälern oder bei Krankenkassen. «Unsere Studierenden lernen, beide Welten zu verstehen», erklärt Thomas Järmann , Leiter Lehre am Departement. Sie programmierten in der Regel nicht selber umfangreiche und komplexe Software, passten jedoch diese zum Teil an die spezifischen Verhältnisse an und sorgten dafür, dass die gesammelten Daten von diagnostischen Tests, Medikamenten, Therapien und Operationen übersichtlich und sicher an der richtigen Stelle verfügbar sind. Während der sechs Semester im Vollzeit- beziehungsweise acht Semester im Teilzeitstudium beschäftigen sich die Studierenden unter anderem mit den Grundlagen des Gesundheitssystems und der Medizin, mit Machine Learning in der Diagnostik, Robotik im Rehabilitationsbereich, Bioinformatik und Statistik, aber auch mit Datenschutz und Ethik. Im engen Kontakt mit Branchen des Gesundheitswesens habe sich gezeigt, dass der Bedarf an entsprechenden Fachkräften gross sei, sagt Järmann. «Unsere Studierenden lernen, beide Welten zu verstehen – die der Medizin und jene der Informatik.» Thomas Järmann, Leiter Lehre an der School of Engineering Im interdisziplinären Studiengang der ZHAW unterrichten auch Dozierende der Bereiche Gesundheit, Life Sciences, Gesundheitsökonomie, Wirtschaftsinformatik und Linguistik. Ebenso divers sind die Vorerfahrungen der ersten Studierenden: Während die einen aus der Pflege oder Sozialarbeit kommen, bringen andere einen kaufmännischen Hintergrund mit und einige wenige stammen aus der Informatik. «Die Heterogenität ist eine Herausforderung», sagt Thomas Järmann. «Wir wollen aber alle Interessierten abholen.» Eine gute Vorbereitung seien die mathematischen Vorkurse der School of Engineering. Derweil sind in Wädenswil bereits vor einem Jahr 47 Personen im neuen Bachelorstudiengang Applied Digital Life Sciences gestartet und rund 50 weitere beginnen dieses Jahr. Es handelt sich schweizweit um ein einzigartiges Angebot. Die Studierenden lernen mit Big Data umzugehen, die mitten aus dem Leben stammen – etwa aus den Bereichen Pharmazie, Chemie, Biotechnologie, Landwirtschaft, Umwelt oder Gesundheitswesen. Ab dem vierten Semester tauchen sie in eine von drei Vertiefungsrichtungen ein: Digital Environment (Umweltbereich), Digital Labs and Production (Labore und Produktionsstätten unter anderem der Chemie-, Pharma- und Lebensmittelbranche) oder Digital Health (Bereich Gesundheit). «Der Studiengang ist so interdisziplinär und abwechslungsreich, wie ihr späterer Berufsalltag sein wird.» Céline Reinbold, Studiengangleiterin In der Vertiefung Digital Health werden neben Konzepten für die Datenverarbeitung auch anatomische und physiologische Kenntnisse vermittelt sowie statistische Anwendungen zum Umgang mit Daten aus der Epidemiologie und Genetik. «Informatik und Naturwissenschaften halten sich ungefähr die Waage», sagt Studiengangleiterin Céline Reinbold . Genau dieses Profil sei im Gesundheitswesen vermehrt gefragt, betont die Psychologin und Hirnforscherin. «Es braucht Leute, die zwischen diesen Bereichen vermitteln können und beide Sprachen sprechen.» Typische Einsatzorte sind unter anderem Pharmakonzerne, die individuelle Krebstherapien aufgrund genetischer Profile von Patientinnen und Patienten entwickeln, oder ein Schlaflabor, wo viele medizinische Parameter gemessen und ausgewertet werden. Auch die Tiermedizin kann von Applied-Digital-Life-Sciences-Spezialistinnen und -Spezialisten profitieren: Hier wird zum Beispiel an Sensoren geforscht, welche die Vitalzeichen von Pferden erheben. Lernfähige Algorithmen bestimmen daraus anschliessend die Ovulationsphasen von Stuten. Somit können invasive Untersuchungen vermieden werden. Auch dieser Studiengang baut auf einer Zusammenarbeit mit diversen anderen Instituten der ZHAW sowie mit dem Studiengang Data Science der School of Engineering auf. Dieser Ansatz ermögliche den Studierenden einen Überblick über verschiedene Fachgebiete, erklärt Céline Reinbold. «Der Studiengang ist so interdisziplinär und abwechslungsreich, wie ihr späterer Berufsalltag sein wird.» Andrea Söldi