Bessere Versorgung mit KI

APONA: Prozess- und Ressourcenoptimierung in Notaufnahmen
Die Idee, mithilfe von KI die logistischen Prozesse in der Notaufnahme zu beschleunigen, kam Dr. Sebastian Wolfrum vor etwa fünf Jahren beim Shoppen im Internet: „Wenn mir auf einer Online-Plattform vorhergesagt werden kann, welches T-Shirt in welcher Größe wahrscheinlich das richtige für mich ist, dann sollte mit einer intelligenten Verknüpfung von digitalen Daten auch ein effizienterer Ablauf in der Notaufnahme möglich sein“, so die Überlegung des ärztlichen Leiters der interdisziplinären Notaufnahme am UKSH Campus Lübeck. „Zum Beispiel durch eine KI-generierte Prognose, ob ein Patient stationär aufgenommen wird und wenn ja, in welcher Fachabteilung.“

Beim DFKI, das nur wenige hundert Meter entfernt von der Notaufnahme angesiedelt ist, fiel Wolfrums Idee auf fruchtbaren Boden. Nachdem noch eine Lübecker IT-Firma als Partner gefunden und die Finanzierung mit einer Förderung durch das Land Schleswig-Holstein gesichert war, konnte das Forschungsprojekt APONA (Assistenzsystem zur Prozessoptimierung in der Notaufnahme) starten. Seit August 2025, viele technische und administrative Entwicklungsschritte, Trainings- und Testphasen später, befindet sich das System im Livebetrieb.

Spürbar kürzere Verweildauer der Patienten
Der gewünschte Effekt – eine kürzere Verweildauer von Patienten in der Notaufnahme, weil die Suche nach einem Bett früher beginnen kann – sei spürbar eingetreten, so Wolfrum. „Wenn das System eine Wahrscheinlichkeit von mehr als 75 Prozent erkennt, dass es zu einer stationären Aufnahme kommt, beginnen die Bettenkoordinatoren mit der Suche. Das hat sich als ein guter Wert erwiesen, bei dem sich der Aufwand, der durch Stornierungen entsteht, in akzeptablen Grenzen hält.“ Woraus berechnet sich diese Wahrscheinlichkeit? „Durch die retrospektive Analyse von pseudonymisierten Patientendaten haben wir die Merkmale herausgefiltert, die statistisch relevant sind. Dazu gehören Alter, Geschlecht, Symptome, Vordiagnosen, bisherige Behandlungen.“ Auf Basis dieser Daten, die nach Ankunft des Patienten vom Personal in das Krankenhausinformationssystem eingegeben werden, zeigt das System eine erste Einschätzung an. „Die ist bei der Frage der stationären Aufnahme schon sehr genau, bei der Zuordnung zu einer Fachabteilung bislang weniger. Allerdings fällt es auch Menschen oft schwer, das eindeutig zuzuordnen, vor allem bei komplexen Fällen.“

Die endgültige Evaluation steht noch aus, Schwachstellen sind identifiziert und sollen behoben werden. Auch der Lübecker Notfallmediziner Wolfrum weiß, dass mit KI allein der Überlastung der Notaufnahmen nicht beizukommen sein wird. Dennoch: APONA könnte ein Baustein sein, um Effizienz und Qualität der Notfallversorgung zu verbessern. Das System soll auch für andere Einrichtungen anwendbar sein, die Einführung am UKSH in Kiel ist angedacht. „Kliniken, die sich für das Pilotprojekt zur Verfügung stellen und die Software in der eigenen Notaufnahme evaluieren wollen, können gern Kontakt zu uns aufnehmen“, so Wolfrum.

KI-gestützte Versorgung in der Hämatologie
Eine physisch und psychisch belastende Behandlung mit wochenlanger Isolation auf wenigen Quadratmetern: In dieser Situation befinden sich Patientinnen und Patienten, wenn sie eine Chemotherapie bei akuter myeloischer Leukämie (AML) oder eine Stammzelltransplantation durchlaufen. Gleichzeitig macht sie die verminderte Anzahl weißer Blutkörperchen (Neutropenie) besonders anfällig für Infektionen, die sich ohne Vorwarnung rasant verschlechtern können. „An beiden Aspekten arbeiten wir in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit mit dem DFKI“, erklärte Dr. Friederike Wortmann, Oberärztin an der Klinik für Hämatologie und Onkologie am UKSH, Campus Lübeck. „Wir suchen sowohl Lösungen, die die Patientinnen und Patienten aktiv durch die Therapie tragen, als auch Werkzeuge, die eine Verschlechterung ihres Zustands erkennen, bevor diese klinisch offensichtlich wird.“

VR-Brillen und Walking-Pads erleichtern die Isolation
Vor vier Jahren startete das Projekt mit einer Virtual-Reality-basierten Therapiebegleitung: Patientinnen und Patienten wurden während ihres stationären Aufenthalts VR-Brillen zur körperlichen und mentalen Aktivierung zur Verfügung gestellt. Eine erste kleine Studie belegte positive Effekte. „Jetzt stehen wir kurz davor, sogenannte Walking Pads in die Patientenzimmer zu bringen“, sagte Wortmann. Die kompakten Laufbänder bieten einen niedrigschwelligen Zugang zu körperlicher Bewegung. Im nächsten Schritt sollen durch den Einsatz von „Wearables“ (smarte „Uhren“ am Handgelenk) während und möglichst auch schon vor der Behandlung kontinuierlich Vitaldaten erfasst werden: „Je besser wir den Gesundheits- und Fitnesszustand der Patientinnen und Patienten verstehen, desto gezielter können wir Therapieentscheidungen treffen und Nebenwirkungen frühzeitig erkennen.“

Die Projektpartner arbeiten außerdem an einem „Companion“, einem KI-gestützten interaktiven Begleiter. „Der Companion kann zum Beispiel Fragen zur Behandlung beantworten oder an Bewegungseinheiten erinnern. Aber gerade in den langen Phasen der Isolation geht es um mehr: Er soll kognitive und soziale Fähigkeiten aktiv erhalten“, erklärte Philipp Koch, wissenschaftlicher Projekt-Mitarbeiter des DFKI.

Komplikationen früh erkennen
Die zweite große Aufgabe ist die Entwicklung von Scores zur Früherkennung von Komplikationen. „In einer gemeinsamen retrospektiven Studie haben wir untersucht, wie gut etablierte Frühwarnsysteme wie NEWS2, qSOFA und SIRS eine klinische Verschlechterung bei neutropenen Hämatologie-Patientinnen und Patienten vorhersagen können, und zwar ausschließlich anhand von Daten, die bis zu 96 Stunden vor dem Infektionsereignis erhoben wurden“, so Wortmann. Die Ergebnisse zeigten, dass die bestehenden Scores für diese spezielle Patientengruppe an ihre Grenzen stoßen. Wortmann: „Wir wollen deshalb neue Frühwarnscores entwickeln: einen KI-basierten Score, der kontinuierlich Vitaldaten und Laborparameter intelligent verknüpft und dadurch Verschlechterungen erkennen kann, bevor es kritisch wird. Außerdem einen vereinfachten Score, der auch ohne technische Infrastruktur schnell am Bett berechnet werden kann.“ Schritt für Schritt entstehe ein umfassendes, datengestütztes Versorgungskonzept, das Patientinnen und Patienten aktiviere, sie persönlich begleite, Gefahren frühzeitig erkenne und Ärztinnen und Ärzte in ihrer Entscheidungsfindung unterstütze.