Herzoperation: Monitoring-System soll Komplikationen vorhersagen

In der intensivmedizinischen Nachbehandlung von Patienten, die am Herzen operiert wurden, kann es zu verschiedenen postoperativen Komplikationen kommen, die umso besser behandelt werden können, je früher sie erkannt werden. Nun hat Dr. Alexander Meyer vom Deutschen Herzzentrum Berlin (DHZB) ein System entwickelt, das bei Intensivpatienten das Risiko für bestimmte Komplikationen bewerten und Pflegekräfte wie Ärzte vorwarnen kann, noch bevor es zu „echten“ Symptomen kommt. Meyer ist Informatiker und Mediziner in Ausbildung zum Facharzt für Herzchirurgie. Die Studie zur Bewertung der neuen Technik wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Lancet Respiratory Medicine veröffentlicht.

Das System lernt ständig dazu

Das Team der Intensivstation am DHZB verfügt zwar bereits über eine sehr gute technische Ausstattung, Erfahrung und Expertise bei Herzoperationen - dennoch gibt es Fälle, in denen Komplikationen nach Herzoperationen erst spät diagnostiziert werden können, insbesondere in Phasen besonders hoher Arbeitsbelastung und angesichts einer Vielzahl unterschiedlicher Überwachungsdaten. Das von Dr. Alexander Meyer und seinem Team entwickelte Monitoring-System setzt alle Messwerte in Echtzeit in Bezug zu einander und wertet sie hinsichtlich erster Anzeichen drohender Komplikationen aus – basierend auf Daten von über 11.000 intensivmedizinischen Behandlungen am DHZB, die der künstlichen Intelligenz zugeführt wurden.

Nach Angaben der Forscher kann das System Symptome identifizieren, noch lange bevor sie für Ärzte und Pflegekräfte erkennbar sind. Potenziell lebensbedrohliche Zustände können somit vorausgesagt und rechtzeitig durch entsprechende therapeutische Maßnahmen vermieden werden. Das System wird dabei immer besser – denn es lernt anhand immer neuer Messdaten und entsprechender Verläufe dazu.

„Big Data“ soll menschliche Entscheidungen unterstützen

Am DHZB läuft das System zurzeit im Testbetrieb. Anhand der dabei gewonnen Daten erfassen und bewerten Dr. Meyer und sein Team die Vorhersagequalität der künstlichen Intelligenz nun im Rahmen einer Studie. Meyers bisheriges Fazit: „Stark vereinfacht gesagt zeigen unsere Daten, dass postoperative Komplikationen mit Hilfe der neuen Software tatsächlich früher und zuverlässiger vorausgesagt werden konnten, als es dem Menschen im klinischen Alltag möglich wäre – und dass das System immer besser wird, je mehr es lernt.“

Meyer gehört zu den Studienleitern (PI) des durch das Bundesministerium für Forschung und Bildung geförderten neuen Berliner Zentrums für Maschinelles Lernen (BZML). Wesentliche Punkte seiner Entwicklung sind nach Angaben des DHZB bereits zum Patent angemeldet. „Big Data und künstliche Intelligenz haben in der Medizin großes Potenzial, bislang wurden allerdings nur wenige praktische Anwendungen entwickelt und retrospektiv evaluiert“, erklärt Dr. Meyer das Interesse der Fachwelt. Bereits im Jahr 2019 könne das System in Serie gehen, so Meyer. „Wir können und wollen dem Intensivmediziner die Entscheidungen nicht abnehmen“, betont er„Aber wir wollen ihm dabei helfen, die richtige Entscheidung sehr früh zu treffen – und dem Patienten damit vielleicht das Leben zu retten.“

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