Für (fast) jedes Problem ein Algorithmus – künstliche Intelligenz im Spital

… in der Verwaltung

Bereits bei der Bettenplanung kann ein KI-System zur Datenanalyse und Prognose hilfreich sein, indem es den aktuellen Stand anzeigt und künftige Entwicklungen wie z.B. die Verweildauer analysiert. Auch die Logistik kann durch KI durch automatisches Inventarisieren und Nachbestellen unterstützt werden. Bei der Codierung der Erkrankungen und Behandlungen für die Abrechnung eines Krankenhausaufenthaltes kann eine Codierungs-KI dies vorbereiten und so die Fachkräfte entlasten.

Ebenfalls ein interessanter Aspekt in der heutigen Zeit: Eine KI-gestützte Anomalieerkennung kann die menschliche Fachexpertise beim Reagieren auf einen Cyberangriff unterstützen.

Auch für Patient:innen kann künstliche Intelligenz im Krankenhaus im Verwaltungsbereich hilfreich sein, etwa durch ein Leitsystem, das mit Gesichtserkennung funktioniert. KI-basierte Gesichtserkennung kann Patient:innen helfen, sich besser im Spital zurechtzufinden. Dafür ist ein Check-in per App erforderlich. Da die Zustimmung der Patient:innen hierfür Grundvoraussetzung ist, kann dieses Tool nur optional angeboten werden.

… im OP-Saal

Personal- und OP-Planung kann mittels KI-System optimiert werden. 3D Surgical Planning in der Extended Reality ermöglicht die gemeinsame Planung von Operationen sowie Optimierung der Präzision und Sicherheit. Zum Einsatz kommt dabei eine Rekonstruktionssoftware, die durch KI-Applikationen eine präzise Darstellung der individuellen Anatomie ermöglicht.

Die (Video-)Daten bei robotisch-minimalinvasiven Operationen und vaskulären Interventionen können mit KI-Modellen analysiert werden. Diese Bilddatenanalyse der OP-Robotik erfasst Operationsschritte und Abläufe. So können Hinweise für effizientere und sicherere Operationsprozesse aufgezeigt werden.

Klingt nach Science-Fiction, ist technisch aber bereits machbar: Durch Holoportation soll es möglich werden, eine Person in Form eines 3D-Hologramms an einen anderen Ort zu projizieren. Für eine Echtzeit-Kollaboration im OP würde das bedeuten, dass Ärzt:innen von anderen Orten aus als Avatare im OP-Saal ihre Expertise einbringen könnten.

Eine virtuelle Reise durch die mögliche KI-Welt im Krankenhaus gibt es auf der Website der Kompetenzplattform Künstliche Intelligenz NRW: https://welten.ki.nrw/krankenhaus/

… im Schockraum

Ein KI-basiertes System kann bei der Gesamtverlaufsklassifikation unter- stützen, indem es aus vergangenen Fällen statistische Zusammenhänge ab- leitet und den aktuellen Fall dahingehend bewertet, ob mit Komplikationen zu rechnen ist.

In weiterer Folge kann ein KI-basiertes Leitlinien-Interface medizinische Leitlinien sichten und die für den Fall relevanten Informationen herausfiltern.

KI-Systeme können aufgrund der Falldaten sowie historischer Daten anderer Patient:innen eine Prognose für verschiedene OP-Komplikationen berechnen und so eine OP-Risikoabschätzung anbieten.

Für die Dokumentation der Schockraumbehandlung können KI-basierte Sprachtechnologien die Behandlung im Schockraum mitdokumentieren und ein Protokoll vorbereiten – dies spart dem Personal Zeit!

… im Behandlungszimmer

Sprachtechnologien können auch Situationen erleichtern, in denen Ärzt:innen z.B. gleichzeitig Medizintechnik bedienen und Informationen am Computer abfragen müssen. Dank KI kann die Medizintechnik per Sprachbefehl gesteuert bzw. können Patienteninformationen mittels Sprache abgefragt werden. Sprachtechnologien finden aber auch in anderen Bereichen der Behandlung Anwendung, beispielsweise bei der Literatursuche, indem sie bei der semantischen Informationssuche nach Patient:innen mit einer ähnlichen Krankengeschichte unterstützen können.

Überregionale Fallkonferenzen bzw. „Ad-hoc-Tumorboards“ könnten mittels Extended-Reality-Technologie audiovisuell in einem dreidimensionalen Raum stattfinden, auch wenn sich die Teilnehmer:innen an unterschiedlichen Orten befinden.

Klinische Entscheidungsunterstützungssysteme können z.B. vorhandene Befunddaten evaluieren und mit historischen Fällen vergleichen, um eine Risikovorhersage zu treffen und so die Entscheidungsfindung des/der Ärzt:in zu unterstützen. Auch in der Analyse von Bildbefunden könnten solche KI-Verfahren zum Einsatz kommen, indem die künstliche Intelligenz Bildbefunde voranalysiert und so Radiolog:innen unterstützt.

Weiters kann KI im Rahmen der Arzneimitteltherapiesicherheit eingesetzt werden. Um bei möglichen Wechselwirkungen den Überblick zu behalten, kann eine spezielle Software Arzneimittel-Datenbanken auf bekannte Interaktionen checken und gegebenenfalls Alternativen vorschlagen.

… im Patientenzimmer

Patient:innen haben viele Fragen, das Personal im Krankenhaus ist jedoch nicht immer verfügbar. Die Lösung können hier medizinische Chatbots sein, die mit Daten aus Informationssystemen des Spitals oder/und externen Quellen „gefüttert“ werden.

Auch die Patientenaufklärung kann durch KI unterstützt werden: Automatische Segmentierung von Bilddaten kann Erkrankungen, komplexe Operationen etc. mittels 3D-Visualisierung leichter verstehbar machen.

Bei einer Sensordatenanalyse überwacht ein KI-System Schlaf-, Aktivitäts- und Vitalparameter eines/einer Patient:in mittels Bettensensorik.

… Ärztezimmer

Durch die Digitalisierung aller Befunde der Patient:innen werden diese maschinenlesbar. So wird eine automatische Informationsextraktion mittels KI-Algorithmen möglich. Strukturierte Informationen können anschließend in einer elektronischen Patientenakte gesammelt werden. Auch bei der Erstellung des Patientenbriefes im Rahmen der Entlassung können KI-Systeme automatische Textvorschläge erstellen und so das ärztliche Personal entlasten.