Big Data auf der Intensivstation

Auf Intensivstationen werden Schwerstkranke rund um die Uhr betreut, behandelt und überwacht – von Menschen und Maschinen. Die Digitalisierung macht Intensivstationen noch sicherer – und menschlicher.

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Emanuela Keller, Gagan Narula (links) und Chris Strässle sind verantwortlich für das ICU-Cockpit.

Intensivstationen gibt es seit den 1950er-Jahren. Von Anfang an ging es darum, mit Unterstützung medizintechnischer Geräte Menschenleben zu retten: mittels Beatmungsmaschinen und Geräten zur Herzüberwachung oder Spritzenpumpen, die Medikamente abgeben. «Die Intensivstation ist – zusammen mit dem Operationssaal – der Ort, wo Technologie am direktesten Leben rettet», sagt Emanuela Keller. Sie ist Professorin und ärztliche Leiterin der Neurochirurgischen Intensivstation am USZ. Auf den Intensivstationen, wo bei jedem Patienten eine Vielzahl an Parametern automatisch überwacht wird, kommen riesige Datenmengen zusammen. Am USZ versucht man nun, diese zum Wohle der Patientinnen und Patienten in anonymisierter Form noch besser zu nutzen. «Die Geräte auf unserer Station erzeugen pro Tag und Patient bis zu 60 Terabyte an Daten», schildert Emanuela Keller die Dimensionen. Die riesige Datenmenge ist an sich kein Problem. «Die Frage ist vielmehr, wie wir die für uns relevanten Informationen herausfiltern und integrieren können», erklärt sie. Hier kommen neue Technologien wie Data Mining und künstliche Intelligenz ins Spiel.

Weniger Fehlalarme – höhere Patientensicherheit 
Emanuela Keller will mit dem Projekt «ICU-Cockpit» die Datenmengen nutzen, um Algorithmen für Frühwarnsysteme und therapeutische Empfehlungen zu entwickeln. Heute lösen die Monitoring-Systeme auf
den Intensivstationen beispielsweise rund 700 Alarme pro Patient und Tag aus. Ein beträchtlicher Teil davon
sind Fehlalarme. «Eine Reduktion der Fehlalarme würde die Datenmenge reduzieren und die Patientensicherheit erhöhen», erläutert die Intensivmedizinerin. «Künstliche Intelligenz – also Algorithmen – soll uns helfen, die Daten so auszuwerten, dass wir voraussagen können, wie sich der Gesundheitszustand eines Patienten entwickeln wird. Und sie soll uns therapeutische Empfehlungen geben können.» So sollen die Mitarbeitenden von stereotypen, ermüdenden Arbeiten entlastet werden und den Kopf frei haben für den Kontakt mit Patienten und Angehörigen oder für dringende ethische Fragen. So hilft die Digitalisierung auch, die Intensivstation humaner zu gestalten. Und künstliche Intelligenz sorgt für mehr Ruhe, wenn Fehlalarme wegfallen. Das Team hat die Algorithmen im Simulationslabor getestet. Zurzeit sind sie noch zu wenig spezifisch. «Deshalb werden wir jetzt einen zusätzlichen Algorithmus programmieren. Denn das Ziel ist klar: hundertprozentige für die Patienten.»



Das Projekt ICU-Cockpit
Das Projekt startete 2014 und ist eine Zusammenarbeit der neurochirurgischen Intensivstation des USZ  der ETH und von IBM Research Zürich. ICU-Cockpit wird vom Nationalen Forschungsprogramm 75 «Big Data» gefördert. Das Projekt wird unter anderem durch eine Schenkung des Unternehmers Hans-Peter Wild an die USZ Foundation ermöglicht.​


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