{"id":4398,"date":"2021-03-17T08:00:52","date_gmt":"2021-03-17T08:00:52","guid":{"rendered":"https:\/\/lamarr-institute.org\/blog\/kuenstliche-intelligenz-krankenhaus\/"},"modified":"2025-11-12T14:53:41","modified_gmt":"2025-11-12T14:53:41","slug":"kuenstliche-intelligenz-krankenhaus","status":"publish","type":"blog","link":"https:\/\/lamarr-institute.org\/de\/blog\/kuenstliche-intelligenz-krankenhaus\/","title":{"rendered":"Einsatzszenarien f\u00fcr K\u00fcnstliche Intelligenz im Krankenhaus"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">K\u00fcnstliche Intelligenz ist bereits jetzt im medizinischen Kontext nicht mehr wegzudenken. Gerade in Zeiten einer globalen Pandemie kann die Digitalisierung und Verschlankung von Prozessen im Gesundheitswesen dabei unterst\u00fctzen, wertvolle Ressourcen zu sparen und \u00dcberlastungen abzufedern, beispielsweise durch den Einsatz von telemedizinischen Anwendungen wie digitale Sprechstunden und intelligente Operationsplanung. Dadurch ergeben sich v\u00f6llig neue Potenziale \u2013 aber auch Herausforderungen \u2013 f\u00fcr den Einsatz von K\u00fcnstlicher Intelligenz.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span style=\"font-size: 18pt;\">Entscheidungsunterst\u00fctzung in der Notfallversorgung durch K\u00fcnstliche Intelligenz<\/span><\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Im Forschungsprojekt <a href=\"http:\/\/www.iais.fraunhofer.de\/lotte\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">LOTTE<\/a> (\u00bbLeitsystem zur Optimierung der Therapie traumatisierter Patienten bei der Erstbehandlung\u00ab) haben wir das Themengebiet der Notfallversorgung von schwerverletzten Patientinnen und Patienten in den Fokus genommen. In Deutschland gibt es j\u00e4hrlich mehr als <a href=\"https:\/\/www.destatis.de\/DE\/Themen\/Gesellschaft-Umwelt\/Verkehrsunfaelle\/Tabellen\/polizeilich-erfasste-unfaelle.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">2,6 Millionen Verkehrsunf\u00e4lle<\/a>, bei denen es zu fast 400.000 Verletzten, darunter 68.000 Schwerletzten und mehr als 3.200 Verkehrstoten, kommt. Zu den Schwerverletzten hinzu kommen Arbeits-, Schul-, Sport- und Freizeitunf\u00e4lle, sodass statistisch <a href=\"https:\/\/www.baua.de\/DE\/Angebote\/Publikationen\/Fakten\/Unfallstatistik-2015.pdf?__blob=publicationFile&amp;v=9\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">12 Prozent<\/a> der deutschen Bev\u00f6lkerung in einem Jahr einen Unfall erleidet. Vom Unfallort werden Schwerverletzte durch einen Rettungswagen (RTW) oder Rettungshubschrauber (RTH) in ein Krankenhaus transportiert. Dort werden lebensgef\u00e4hrlich Verletzte und sogenannte \u00bbPolytrauma\u00ab-Patient*innen, die mehrfach und lebensbedrohlich verletzt wurden, in einem speziell eingerichteten Schockraum unverz\u00fcglich behandelt.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/lamarr-institute.org\/wp-content\/uploads\/Schockraum-scaled-1-768x1024.jpg\" alt=\"- Lamarr Institute for Machine Learning (ML) and Artificial Intelligence (AI)\" class=\"wp-image-24620\" title=\"\"><figcaption class=\"wp-element-caption\">\u00a9 Dario Antweiler\/ Fraunhofer IAIS <br>Der Schockraum ist der zentrale Ort f\u00fcr die Versorgung von Schwerverletzten im Krankenhaus (Foto im Krankenhaus Merheim)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ziel des Projekts war die Entwicklung und Bewertung von Einsatzszenarien f\u00fcr K\u00fcnstliche Intelligenz und Big Data, um die Behandlungsqualit\u00e4t zu verbessern. Gemeinsam mit unseren interdisziplin\u00e4ren Partnern aus den Bereichen Unfallchirurgie, Medizin\u00f6konomie und Rechtswissenschaft untersuchten wir im Detail die Datenstr\u00f6me und Entscheidungen, die in der Behandlung von Schwerverletzten eine Rolle spielen. Dabei wurde schnell klar, dass dieses Themengebiet mehrere Besonderheiten aufweist, die bei der Entwicklung von KI-Systemen unbedingt beachtet werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Herausforderungen bei der Schwerverletzten-Behandlung<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Versorgung von schwerverletzten Personen ist sehr komplex und erfolgt unter hohem Zeitdruck. Ein ganzes Team aus den Bereichen der Unfallchirurgie, An\u00e4sthesie, Neurologie, Radiologie und Pflege entscheidet gemeinsam \u00fcber Ma\u00dfnahmen und Eingriffe. Dennoch erliegen in Deutschland ca. <a href=\"http:\/\/www.ag-polytrauma.de\/wp-content\/uploads\/2012\/03\/Rettungszeit-und-%C3%9Cberleben-von-Schwerverletzten-in-Deutschland.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">14 Prozent<\/a> aller Schwerverletzten ihren Verletzungen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Menge an kontinuierlich neuen Informationen verschiedenster Art, die Notwendigkeit medizinischer Interventionen und die hohe zeitliche Dynamik sowie Ungewissheit machen Entscheidungen f\u00fcr das Schockraum-Team herausfordernd. Im Detail lassen sich die folgenden Schwerpunkte identifizieren:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Datenlage<\/strong>: W\u00e4hrend der Behandlung einer schwerverletzten Person muss das Schockraum-Team eine gro\u00dfe Menge an unterschiedlichen Daten zu Unfallhergang und Vitalstatus aufnehmen und Entscheidungen treffen.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Kommunikation<\/strong>: Ein diverses Team aus den Bereichen Unfallchirurgie, An\u00e4sthesie, Neurologie, Radiologie und Pflege entscheidet gemeinsam \u00fcber Ma\u00dfnahmen und Eingriffe.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Zeitintensit\u00e4t<\/strong>: Entscheidungen m\u00fcssen unter Zeitdruck getroffen werden, um dauerhafte Sch\u00e4den oder den Tod der verletzten Personen zu verhindern.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Ansatzpunkte f\u00fcr Methoden der K\u00fcnstlichen Intelligenz<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Im Rahmen des <a href=\"https:\/\/www.iais.fraunhofer.de\/de\/geschaeftsfelder\/healthcare-analytics\/digitalisierung-medizinischer-einrichtungen\/lotte.html\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Projektes LOTTE<\/a> wurden sechs Szenarien entwickelt, die an unterschiedlichen Zeitpunkten entlang des Behandlungspfades ansetzen und verschiedene Technologie-Architekturen des Maschinellen Lernens integrieren:<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Intelligente Alarmierungskette<\/strong>: Das Telefonat zwischen Notarzt und Leitstelle wird automatisch in Datens\u00e4tze umgewandelt und steht dem Schockraum-Team bereits vor Eintreffen der Patient*innen zur Verf\u00fcgung. Hierf\u00fcr werden Verfahren aus dem &#8222;Natural Language Processing&#8220; (NLP) eingesetzt.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Semiautomatische Sprachdokumentation<\/strong>: Damit es bei der \u00dcbergabe von Notarzt zum Schockraum-Team zu keinerlei Informationsverlust kommt, zeichnet ein System die \u00dcbergabe auf und erstellt daraus automatisch ein strukturiertes Protokoll.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Trajektorien-Klassifikation<\/strong>: Das System berechnet eine objektive und quantitative Einsch\u00e4tzung der Komplexit\u00e4t des vorliegenden Falls und des erwarteten Verlaufs. Das Ergebnis wird durch die Schockraum-Leitung abgerufen und dem gesamten Schockraum-Team digital visualisiert zur Verf\u00fcgung gestellt.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Smartes Leitlinieninterface<\/strong>: Nach Eingabe der Fallparameter bietet das System eine Visualisierung des leitlinienkonformen Behandlungsablaufs sowie fallspezifischer Behandlungsempfehlungen.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Literatur-Mining<\/strong>: Hierbei handelt es sich um eine semantische Suche f\u00fcr die unz\u00e4hligen Dokumente der medizinischen Literatur. Durch Eingabe von Fallparametern kann das Team Informationen \u00fcber seltene oder unbekannte Krankheitskonstellationen recherchieren.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>OP-Risikoabsch\u00e4tzung<\/strong>: Vor einer m\u00f6glichen Operation wird das individuelle Risiko der Patient*innen f\u00fcr mehrere Komplikationstypen (zum Beispiel Sepsis oder akutes Nierenversagen) berechnet und unterst\u00fctzt dadurch die Entscheidungsfindung zum Ergreifen einer operativen Ma\u00dfnahme.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/lamarr-institute.org\/wp-content\/uploads\/LOTTE_Szenarien-1024x528.jpg\" alt=\"- Lamarr Institute for Machine Learning (ML) and Artificial Intelligence (AI)\" class=\"wp-image-24623\" title=\"\"><figcaption class=\"wp-element-caption\">\u00a9 Fraunhofer IAIS <br>\u00dcbersicht der vorgestellten Einsatzszenarien entlang des Behandlungspfades in der Versorgung von Schwerverletzten<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">KI-Absicherung und rechtliche Fragestellungen<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Implementierung von Systemen mit K\u00fcnstlicher Intelligenz im medizinischen Kontext bringt neben gro\u00dfen Chancen ebenfalls neue Herausforderungen. So muss f\u00fcr jede im medizinischen Umfeld eingesetzte Software der Datenschutz und eine Absicherung der Funktionalit\u00e4t mitgedacht werden. Ebenso sollten die Vorschl\u00e4ge eines automatischen Systems f\u00fcr die Anwenderinnen und Anwender nachvollziehbar sein, sodass Fehler oder Benachteiligungen fr\u00fchzeitig erkannt und vermieden werden k\u00f6nnen. Wird die Nutzung von KI-Systemen zur Normalit\u00e4t, muss auch ein &#8222;Automation Bias&#8220; verhindert werden, bei dem ein zu gro\u00dfes Vertrauen in das System eine kritische \u00dcberpr\u00fcfung der Ausgaben verhindert (siehe auch den Blogbeitrag: <a href=\"https:\/\/machinelearning-blog.de\/forschung\/ki-absicherung\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Der Weg zur abgesicherten KI<\/a>).<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Zuk\u00fcnftige Bedeutung von K\u00fcnstlicher Intelligenz im Krankenhaus<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die au\u00dferordentlichen gesellschaftlichen und politischen Ver\u00e4nderungen im Gesundheitswesen, zu denen unter anderem der demografische Wandel, eine gestiegene Personalnot sowie ein erh\u00f6hter Leistungsanspruch von Patient*innen geh\u00f6ren, k\u00f6nnen nur mit Hilfe von digitalen L\u00f6sungen bew\u00e4ltigt werden. Personalisierte Medizin, seltene Erkrankungen und das Bev\u00f6lkerungswachstum ver\u00e4ndern zus\u00e4tzlich den Arbeitsalltag des qualifizierten Personals. Speziell Krankenh\u00e4user und Kliniken haben mit der Notfallversorgung von Schwerverletzten eine besondere Aufgabe und m\u00fcssen diese in Zukunft durch intelligente technologische Unterst\u00fctzung angehen. Perspektivisch muss sich das Gesundheitssystem strategisch und strukturell so aufstellen, dass KI-Methoden sinnvoll und souver\u00e4n in die Arbeitsabl\u00e4ufe integriert werden und dabei sowohl Patient*innen als auch das Personal mitgedacht werden.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Projektpartner: <\/strong>Wir m\u00f6chten unseren Projektpartnern f\u00fcr die Zusammenarbeit danken: Der Lehrstuhl f\u00fcr Management und Innovation im Gesundheitswesen sowie der Lehrstuhl f\u00fcr Unfallchirurgie und Orthop\u00e4die an der Universit\u00e4t Witten\/Herdecke sowie das Institut f\u00fcr Rechtsinformatik (IRI) von der Leibniz Universit\u00e4t Hannover. Wir danken au\u00dferdem dem Krankenhaus Merheim der Kliniken K\u00f6ln f\u00fcr die Unterst\u00fctzung.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mehr Informationen in der zugeh\u00f6rigen Publikation:<br>D. Antweiler, K. Beckh, J. Sander, S. R\u00fcping: <strong>K\u00fcnstliche Intelligenz im Krankenhaus: Potenziale und Herausforderungen \u2013 Eine Fallstudie im Bereich der Notfallversorgung<\/strong>, 2020, <a href=\"http:\/\/www.iais.fraunhofer.de\/lotte\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">PDF<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>K\u00fcnstliche Intelligenz ist im medizinischen Kontext nicht wegzudenken. 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