KI im Krankenhaus: Potenzial für Patienten und Personal

Fachkräftemangel und steigende Krankenstände: Ausfälle setzen Krankenhäuser und Kliniken zunehmend unter Druck und können zu Versorgungsengpässen führen. Neue KI-Anwendungen, die das Personal von Dokumentationsaufgaben entlasten sowie Patienten und Personal vor ansteckenden Krankheiten schützen, wirken dem entgegen und tragen zur Entlastung des Personals und zur Infektionsprävention bei.

Die Herausforderungen im Gesundheitssystem gehen über den Bedarf an besseren Therapien und Diagnostikmöglichkeiten hinaus. Der Fachkräftemangel, insbesondere in der Pflege, soziokulturelle Veränderungen bei jüngeren Ärztegenerationen und regionale demografische Verschiebungen können zu kritischen Versorgungsengpässen führen. Künstliche Intelligenz (KI) kann in verschiedenen Bereichen unterstützen. Dies beinhaltet beispielsweise repetitive Tätigkeiten, Dokumentation, Informationsverarbeitung und Strukturierung komplexer Daten.

Wo KI abseits vom Patienten heute bereits im Einsatz ist

Die Dokumentation im Gesundheitswesen ist zeitaufwändig, jedoch sehr wichtig für die langfristige Qualitätssicherung und -steigerung. Hier unterstützen KI-basierte Systeme. So können KI-Systeme während der Patientenvisite mithören und relevante Informationen aus unstrukturierten Beobachtungen herausfiltern und automatisch in die Patientenakte eintragen. Darüber hinaus können KI-Systeme relevante Daten aus ungenutzten Datensilos extrahieren und so die Effizienz von Arztbesuchen steigern und in einigen Regionen können Patienten bereits mit KI-Telefonassistenten oder Chat-Systemen interagieren, die sie bei der Terminplanung und Vorbereitung von Arztbesuchen unterstützen. So wird das medizinische Fachpersonal entlastet und es bleibt mehr Zeit für die Patientenversorgung.

Personal im Gesundheitssystem schützen – wie KI helfen kann

Aus den genannten Beispielen wird deutlich, dass KI im Bereich der Prozessoptimierung bereits ein großes Potenzial aufweist. Interessanterweise gibt es heute noch eine eklatante Lücke: nämlich bei der Gesundheit des Personals selbst. Dies ist umso erstaunlicher, da die SARS-CoV2-Pandemie gezeigt hat, wie kritisch die Gesundheit der Beschäftigten im Gesundheitssystem für die gesamte Gesellschaft ist.

Verantwortliche müssen sich auch jenseits von Pandemiesituationen stärker um die physische und psychische Gesundheit ihrer Angestellten kümmern, da krankheitsbedingte Fehlzeiten seit Jahren steigen und 2023 ein Allzeithoch erreicht haben, was laut einer vfa-Analyse1 sogar zur wirtschaftlichen Rezession beitrug. Besonders betroffen sind Gesundheitsunternehmen, die im Branchenvergleich trotz überdurchschnittlich hoher Krankenstände und zunehmendem Fachkräftemangel auch außerhalb von Pandemiesituationen eine immer anspruchsvollere Gesundheits- und Patientenversorgung erbringen müssen.

Atemwegsinfektionen sind ein Hauptgrund für krankheitsbedingte Abwesenheiten in deutschen Krankenhäusern. Über 80 Prozent der Angestellten infizieren sich in einem normalen Winter mit Atemwegsinfektionen, die durchschnittlich zu 4-5 Krankheitstagen führen. Für ein Universitätsklinikum bedeutet das bis zu 50.000 Krankheitstage pro Jahr – das entspricht 200 Vollzeitstellen.

Resmonics setzt auf medizinisch-validierte KI-Sensoren in Kliniken, um Atemwegsinfektionen frühzeitig zu erkennen. Diese Symptom-Surveillance ist effizienter als herkömmliche Tests und ermöglicht schnelleres Handeln. Die heute eingesetzten Tests sind kosten- und arbeitsintensiv und setzen außerdem voraus, dass ein Verdacht auf den zu testenden Krankheitserreger besteht. Zudem wird oft zu spät gehandelt: In der Hektik des Alltags können frühe Anzeichen leicht übersehen werden.

Das KI-gestützte System von Resmonics hingegen sorgt hier für eine kontinuierliche und automatische Überwachung und ermöglicht so zeitnahe und gezielte Gegenmaßnahmen. Durch prädiktive Einblicke, sich anbahnende Infektionswellen werden bis zu zwei Wochen früher detektiert, und präventive Maßnahmen, können so krankheitsbedingte Ausfälle beim Personal und die damit verbundenen Kosten reduziert werden. Dies hilft Krankenhäusern und dem Gesundheitssystem, mit den Auswirkungen des zunehmenden Fachkräftemangels umzugehen. Weniger Infektionen beim Personal senken zudem das Ansteckungsrisiko bei Patienten: Jeder 20. Patient fängt sich während seines Krankenhausaufenthalts einen Infekt ein, der durchaus auch lebensbedrohlich sein kann. Künftig soll KI weitere Gesundheitsrisiken für Personal und Patienten frühzeitig erkennen, wie etwa ein erhöhtes Risiko für stressbedingte Arbeitsunfälle und Behandlungsfehler.

Eine wichtige Voraussetzung für den Einsatz einer solchen Lösung in der Praxis ist die Umsetzung bestehender rechtlicher und regulatorischer Standards. Während die eingesetzte KI CE-zertifiziert ist, d.h. medizinischen Standards entspricht, wurde das gesamte System mit hohen Anforderungen an den Datenschutz als zentralem Pfeiler entwickelt. Sensible Daten wie Gesundheitsinformationen werden durch das System nicht erfasst und können auch keinen Personen – sei es Personal oder Patient – zugeordnet werden.

Partnerschaften als Motor für den Erfolg von KI in der Praxis

Wie finden Fortschritte in der KI-Technologie ihren Weg in die Praxis – zum Nutzen des Personals? Universitäten und Kliniken haben einen großen Beitrag zur Entwicklung von KI geleistet. Hier ist die außerordentlich wichtige Voraussetzung für KI-Projekte von Anfang an gegeben – der Zugang zu Daten und Nutzern. In vielen Fällen bleiben die daraus entstandenen Anwendungen jedoch auf reine Forschungsprojekte limitiert und finden nur selten den Weg in die Praxis, geschweige denn eine Verbreitung über das eigene Institut hinaus. Forschungsnahe Start-ups wie Resmonics können daher eine wichtige Rolle spielen, um Technologietransfer und Implementierung zu ermöglichen. In Zusammenarbeit mit führenden Universitäten wie der ETH Zürich und der Hochschule St. Gallen sowie Schweizer Krankenhäusern haben die Forscher von Resmonics klinische Daten- und Validierungsstudien durchgeführt, um die Entwicklung von digitalen KI-Biomarkern für Atemwegserkrankungen zu ermöglichen. Durch Partnerschaften mit Universitäten und Medizintechnikunternehmen ist die Technologie nun auch außerhalb der Schweiz und Europas zugänglich. Die nachhaltige Einführung neuer Technologien, jenseits der besonders innovationsfreudigen Top ein Prozent aller Unternehmen bleibt weiterhin eine große Herausforderung, auch und insbesondere für KI in der Gesundheitsbranche.

Quellenangabe:
MacroScope Pharma, Ausgabe 01.24. vfa – Verband Forschender Pharma-Unternehmen.

Der Autor:

Dr. Matthias Groh ist Mitgründer und Chief Commercial Officer des Deeptech-Start-ups Resmonics, das eine KI-Sensor Plattform zum Schutz von Personal und Patienten vor Infektionskrankheiten und anderen Gesundheitsrisiken in Krankenhäusern und ambulanten Kliniken entwickelt. Das zweite Produkt von Resmonics, eine CE-zertifizierte KI-Software, dient seit 2021 Patienten mit Atemwegserkrankungen (wie COPD, Asthma) zur automatischen Überwachung ihres Krankheitsverlaufs (verfügbar in DE, CH, CN, CA, NZL und FI).