Künstliche Intelligenz (KI) auf der Intensivstation
Letzte Aktualisierung: 13. Dezember 2023
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Nachblutungen und akutes Nierenversagen sind lebensbedrohliche Komplikationen nach Operationen am Herzen oder den herznahen Gefäßen. Am Deutschen Herzzentrum Berlin (DHZB) wurde eine auf künstlicher Intelligenz basierte Software entwickelt, mit deren Hilfe postoperative Komplikationen nach schweren Herzoperationen vorhergesagt werden können – noch bevor ein*e Patient*in eine kritische Lage erreicht.
Frühwarnsystem Künstliche Intelligenz (KI)
Auf modernen herzchirurgischen Intensivstationen überwachen eine Vielzahl von Instrumenten die Körperfunktionen der Patienten*innen. Ebenso die Herz-Kreislaufparameter, wie Herzfrequenz, arterieller Mitteldruck, Druck im rechten Vorhof oder den Lungenkapillaren, das Herzminutenvolumen, die Sauerstoffsättigung oder Temperatur. Dennoch bleibt es auch für erfahrene Kardiologen*innen eine Herausforderung, aus den zahlreichen kontinuierlich und diskontinuierlich gemessenen Parametern frühzeitig Anzeichen für Komplikationen zu erkennen. Je früher diese jedoch erkannt werden, desto größer ist die Chance, Leben zu retten. Die am DHZB entwickelte Software soll hier unterstützen – in dem sie potenziell lebensbedrohliche Zustände erkennt, noch bevor es überhaupt zu ersten Symptomen kommt.
Prinzip Früherkennung auf Basis von Big Data
Trainiert wurde die Software unter Verwendung von anonymisierten Daten von über 50.000 Patienten*innen des Deutschen Herzzentrums Berlin. Seit April 2018 wurde sie auf den DHZB-Intensivstationen im realen Klinikbetrieb getestet und validiert und hat gezeigt: Dank künstlicher Intelligenz kann in kurzer Zeit das Risiko postoperativer Nachblutungen vorhergesagt werden. Denn: Der Algorithmus sucht gezielt unter den zahlreichen Echtzeitdaten, die manchmal in weniger als einer Sekunde erfasst werden, nach Anzeichen drohender Komplikationen; noch weit bevor der Arzt sie erkennt.
Vertrieben wird die KI basierte Software durch die x-cardiac GmbH, die lt. Pressemitteilung vom 1. Juli 2021 zeitgleich mit der Zulassung als Medizinproduktehersteller in der EU, die Zulassung für ihr erstes Medizinprodukt x-c-bleeding zur Vorhersage postoperativer Nachblutungen erhalten hat. Damit ist die Software für den kommerziellen Einsatz im Klinikalltag zugelassen.1
Die Gründung der x-cardiac GmbH erfolgte mit Unterstützung des DHZB sowie des Berlin Institute of Health (BIH) und der Berliner Charité. Entwickelt wurde sie von dem Team um Prof. Dr. med. Meyer, Herzchirurg und Informatiker am DHZB. Die retrospektive Studie zur Validierung des Systems, die mehr als 11.000 Daten aus der Vergangenheit auswertete, wurde in der medizinischen Fachzeitschrift The Lancet Respiratory Medicine veröffentlicht.
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Aktuell ist ein weiteres Produkt zur Vorhersage von akutem Nierenversagen in der Entwicklung. Die Bewertung des Systems wurde im Journal npj Digital Medicine der Springer Nature Verlagsgruppe veröffentlicht.
Mein Fazit
Ausgereifte digitale Systeme, die auf Basis von Künstlicher Intelligenz Entscheidungen am sogenannten Point of Care unterstützen und so dabei helfen, Menschenleben zu retten, leisten einen wichtigen Beitrag in der Gesundheitsversorgung. Dass dabei Künstliche Intelligenz eine nicht unerhebliche Rolle spielt, ist wenig verwunderlich. Sie steuert klar den digitalen Umbruch in der medizinischen Versorgung im Allgemeinen und am deutschen Krankenhausmarkt im Speziellen. Arzt*Ärztin und Pflegende wird Künstliche Intelligenz nicht ersetzen. Sie ist aber ein wichtiges Werkzeug für die Diagnostik und wird neue Wege eröffnen. Ebenso wie Ultraschall und MRT neue Wege eröffnet haben.
Egal ob im Klinikalltag oder in der Brustkrebsvorsorge, der Demenzdiagnostik, der Früherkennung und Therapie von Krankheiten wie Parkinson oder chronischen Atemwegserkrankungen. Künstliche Intelligenz hilft nachweislich in großen Datenmengen in relativ kurzer Zeit Zusammenhänge zu erkennen. Und daraus sinnvolle Maßnahmen bzw. Therapien abzuleiten. Weitere lesenswerte Beiträge dazu finden Sie unter dem Stichwort „Künstliche Intelligenz“ auf unserem Blog HealthcareHeidi.
1 https://www.xcardiac.com/news
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Titelbild: ©Külker/DHZB; Das x-cardiac System in Betrieb auf der Intensivstation IPS 1 des DHZB.