Mit KI-Unterstützung zuverlässiger entscheiden: Neuer Forschungsverbund REACT für die Intensivmedizin

Auf Intensivstationen entstehen ständig große Mengen an Behandlungsdaten: Vitalwerte, Laborbefunde, ärztliche Notizen, Medikamentenpläne. Der neue Forschungsverbund REACT will diese Daten einheitlich aufbereiten und in nachvollziehbare Handlungsempfehlungen übersetzen. Das Projekt steht unter der Leitung der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Koordiniert wird es von Dr. Elias Grünewald, Postdoktorand am Institut für Medizinische Informatik der Charité – Universitätsmedizin Berlin und assoziiertes Mitglied des ECDF.

Lernende KI-Modelle sollen künftig Routinedaten prüfen und einordnen. Die klinische Verantwortung bleibt dabei bei den Ärzt*innen. Sie sollen kritische Situationen aber früher erkennen und noch fundierter entscheiden können.

Frühwarnung statt starrer Schwellenwerte

Bislang werden die Routinedaten einer Intensivstation meist nur einzeln und anhand starrer Schwellenwerte ausgewertet. Eine Verschlechterung des Gesundheitszustands wird dadurch mitunter erst spät sichtbar. Dabei kann es über den weiteren Krankheitsverlauf entscheiden, wenn sich eine Kreislaufinstabilität frühzeitig erkennen lässt. Ziel sei ein System, das relevante Warnsignale deutlich früher sichtbar macht als bisher und zugleich transparent darlegt, worauf die Einschätzung beruht.

Ein großer Teil der wertvollsten klinischen Informationen steckt nicht in Zahlen, sondern in Texten wie Arztbriefen, Verlaufsdokumentationen und Befunden. Das Projekt will deshalb eine Infrastruktur aufbauen, die strukturierte und unstrukturierte Daten gleichermaßen erschließt und in ein einheitliches, standardisiertes Format überführt. Die Daten werden nach dem internationalen Interoperabilitätsstandard FHIR (Fast Healthcare Interoperability Resources) aufbereitet, einer weltweit verständlichen Sprache für Gesundheitsdaten.

Medizin und Medizininformatik an einem Tisch

Zudem wollen die Wissenschaftler*innen ein KI-gestütztes Entscheidungstool entwickeln, das behandelnden Ärzt*innen in Echtzeit verständliche Handlungsempfehlungen an die Seite stellt. Zunächst sind zwei klinisch einsetzbare Anwendungen geplant:

• ein Dashboard, das anstehende Antibiotikatherapien mit bestehenden Leitlinien abgleicht und so einen verantwortungsvollen Einsatz von Antibiotika unterstützt,
• ein zweites Dashboard, das frühzeitig auf eine drohende Kreislaufinstabilität hinweist.

Grundlage für Entwicklung und Erprobung ist eine der größten harmonisierten intensivmedizinischen Datensammlungen Europas mit Behandlungsverläufen aus rund 200.000 Intensivaufenthalten.

Open Source für andere Kliniken

„Wir schaffen eine gemeinsame technische Basis, auf der sich klinische Entscheidungsunterstützung verlässlich, nachvollziehbar und über Standorte hinweg übertragbar umsetzen lässt“, betont Elias Grünewald. Nach einer klinischen Pilotphase sollen wichtige Komponenten des Projekts, von der Dateninfrastruktur bis zu beiden Dashboards, als Open-Source-Software veröffentlicht werden. So können auch andere Kliniken in Deutschland die Lösungen nutzen.

Über das Projekt

REACT steht für „Routine Data Enhanced Analytics for Clinical Trajectories“. Den Juniorverbund leitet Elias Grünewald. Die beiden klinischen Teilprojekte verantworten Dr. Mirja Mittermaier und Dr. Nils Daum an der Charité. Dr. René Hosch und sein Team am IKIM in Essen sorgen für die Dateninfrastruktur. Elias Grünewald verantwortet in einem Teilprojekt unter anderem Datenmanagement und -sicherheit.

Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Förderschwerpunkt Zukunft eHealth mit rund 2,8 Millionen Euro über drei Jahre gefördert.

Kontakt
Dr. Elias Grünewald
Verbundkoordinator REACT
Institut für Medizinische Informatik, Charité – Universitätsmedizin Berlin
Telefon: +49 30 450 581 055