Einen kleinen Moment bitte ...

Mit künstlicher Intelligenz gegen seltene Krankheiten

Die RHÖN-KLINIKUM AG setzt ab sofort auf künstliche Intelligenz (KI), Made by IBM. Das Super-Programm Watson soll Ärzte und Spezialisten des Zentrums für unerkannte und seltene Erkrankungen (ZusE) des Universitätsklinikums Marburg bei der Diagnosefindung unterstützen. In einem gemeinsamen Pilotprojekt entsteht ein auf der IBM-Watson-Technologie basierendes, kognitives Assistenzsystem, das die Behandlungszeit von einigen hundert Patienten pro Jahr verkürzen soll.

Die RHÖN-KLINIKUM AG und IBM entwickeln in einem 12-monatigen Pilotprojekt ein kognitives Assistenzsystem, das die Spezialisten des ZusE bei der Analyse von Patientendaten unterstützen soll, um schnellere und präzisere Therapieentscheidungen zu treffen.

Kognitive Computersysteme verstehen natürliche Sprache, können logische Schlüsse ziehen und lernen aus der Interaktion mit Daten und Benutzern. Sie unterstützen dabei, die digitale Datenflut besser und effizienter zu nutzen und neue Erkenntnisse aus großen, polystrukturierten und mehrdeutigen Informationsmengen zu ziehen.

Patientenakten wiegen nicht selten mehr als fünf Kilogramm

Seit seiner Eröffnung 2013 haben mehr als 6.000 Patienten das renommierte Zentrum für unerkannte und seltene Erkrankungen kontaktiert, um sich von Prof. Dr. Jürgen Schäfer, einem führenden Experten für seltene Krankheiten* und Leiter des ZusE, behandeln zu lassen. In Anlehnung an die bekannte US-amerikanische TV-Serie ist Prof. Schäfer auch als der „deutsche Dr. House” bekannt.

Die meisten seiner Patienten haben bereits eine jahrelange medizinische Odyssee hinter sich, die sich auch in einer Unmenge an strukturierten und unstrukturierten Daten wie Labortests, klinischen Berichten, Arzneimittelverschreibungen, radiologischen Untersuchungen und pathologischen Berichten widerspiegelt.

„Patienten, deren Krankenakten mehr als fünf Kilogramm wiegen, sind bei uns keine Seltenheit. Unser Zentrum ist daher nicht nur durch die schiere Anzahl an Patienten, sondern auch durch die Flut an Daten überwältigt. Dies ist eine besondere Herausforderung, da unsere Arbeit oft der sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen gleicht. Wir dürfen keine einzige Information übersehen, denn gerade sie könnte am Ende für die genaue Diagnosestellung entscheidend sein“, sagt Prof. Dr. Jürgen Schäfer.

Medizinisches Wissen wächst exponentiell

Zurzeit verläuft die Diagnosestellung folgendermaßen: Wenn das ZusE-Expertenteam einen Patienten erstmals behandelt, führt es eine umfassende Anamnese durch, in der die Experten mit dem Patienten sprechen und die Krankenakte sehr sorgfältig studieren. In die Diagnose fließen außerdem die Erfahrung und das umfangreiche Wissen des Teams, sowie Informationen aus Fachartikeln, von Webseiten und Expertensystemen ein. Dieser Prozess kann pro Patient mehrere Tage in Anspruch nehmen. „Wir erwarten, dass das IBM Watson-System uns in mehrfacher Weise unterstützt. Wir hoffen, dass es uns hilft, unsere tägliche Arbeit nicht nur schneller, sondern auch besser zu erfüllen, in dem es eine Reihe von Prozessen vereinfacht“, erklärt Prof. Dr. Schäfer.

„Das medizinische Wissen wächst exponentiell und wird sich nach Schätzungen bis 2020 alle 73 Tage verdoppeln. Aus diesem Grund verspricht der Einsatz kognitiver Technologien wie das IBM-Watson-System unsere evidenzbasierte und individuell optimierte Behandlung eines jeden Patienten zu unterstützen“, so Prof. Dr. Bernd Griewing, Medizinvorstand, RHÖN-KLINIKUM AG. „Wir entwickeln ein Assistenzsystem, das die Bereitstellung und Evaluierung der bestehenden Krankenakte vor und auch während der Konsultation erleichtert. Dies wird unsere Ärzte bei der Diagnosestellung sowie der Auswahl geeigneter Behandlungsoptionen unterstützen.“

Ärzte werden mit einer Liste von Hypothesen unterstützt

Spezialisten aus Medizin und Technik sowie Experten beider Unternehmen entwickeln und testen gemeinsam das kognitive Assistenzsystem. Im Rahmen des Pilotbetriebes werden die Patienten einen digitalen Fragenbogen ausfüllen, den das medizinische Fachpersonal in Marburg erarbeitet hat. Die Antworten werden anonymisiert an das Watson-System in der IBM Bluemix Cloud weitergeleitet, wo die für die Ärzte relevanten Informationen extrahiert werden. Der kognitive Assistent nutzt einen speziell entwickelten Algorithmus zur Verarbeitung natürlicher Sprache, um die auf Deutsch verfassten Fragebogenantworten mit dem englischsprachigen Wissensbestand im IBM Watson Explorer zu verarbeiten.

„Mit Hilfe von Cognitive Computing erstellen wir eine Liste von Hypothesen, die dann den Ärzten vorgelegt wird. Die Liste enthält auch die Quellen, auf Grund derer die Hypothesen erstellt wurden, um so eine auf einer umfassenden Datenbasis fußende Diagnose zu ermöglichen“, erklärt Dr. Matthias Reumann, Projektleiter bei IBM Research – Zürich.

Die RKA steuert notwendige Experteninformationen, das medizinische Fachwissen sowie die lokalen Rechenressourcen zum Projekt bei und ist verantwortlich für die Einhaltung der Datenschutzrichtlinien. Neben IBM Research sind an dem Projekt ausserdem Entwickler von IBM Global Business Services (GBS) sowie Designer des IBM Interactive Experience Teams beteiligt.

Die Vision: Ein optimiertes Patientenmanagement

Die in der Pilotphase am Uniklinikum gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse werden anschließend ausgewertet und dann auch anderen Krankenhäusern der Gruppe zur Verfügung stehen. Zudem soll das Assistenzsystem nicht nur Ärzte bei der Diagnosefindung unterstützen, sondern auch bereits in der vorklinischen Phase eine datengestützte, versorgungsgerechte Patientennavigation entweder in den ambulanten oder den stationären Bereich sicherstellen. Zeit- und kostspielige Fehlzuweisungen könnten dadurch vermieden werden.

„Ein optimiertes Patientenmanagement ist von grundlegender Bedeutung sowohl für die flächendeckende medizinische Behandlung von morgen wie auch für die Entwicklung unseres Unternehmens. Hierbei werden digitale Lösungen immer wichtiger. Deshalb ist die Zusammenarbeit mit IBM ein wichtiger Teil unserer Innovationsstrategie. Darüber hinaus liegt ein weiter Fokus auf der Identifizierung und Zusammenarbeit mit Start-Ups im Bereich des IT-unterstützten Gesundheitswesens, um unsere einzigartige Position am Markt zu stärken. Sowohl medizinische wie auch technische Anstrengungen und Verbesserungen nützen unseren Patienten und bedeuten Wertschöpfung für unser Unternehmen,“ erklärt Jens-Peter Neumann, Finanzvorstand der RHÖN-KLINIKUM AG.


ANZEIGE

Sind diese aktuellen Lösungen auch für Ihr Unternehmen von Interesse?

 

Erfahren Sie mehr über Lösungen auf Smart-Place.net


* In der EU gilt eine Krankheit als selten, wenn weniger als 1 von 2000 Personen davon
betroffen sind. In Europa leiden schätzungsweise 30 Millionen Menschen an einer von 7000
bekannten seltenen Erkrankungen (eurordis.org, Orphanet)

Weitere Informationen:

https://www.rhoen-klinikum-ag.com/

http://www.research.ibm.com/labs/zurich/

Titelfoto / Prof. Dr. Jürgen Schäfer: Wir dürfen keine einzige Information übersehen, denn gerade
sie könnte am Ende für die genaue Diagnosestellung entscheidend sein.“ / Foto: IBM

Teilen Sie diesen Beitrag
Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Interessante Lösungen für Ihr Unternehmen