Künstliche Intelligenz könnte die Überlebenschancen von Sepsis-Patienten erhöhen

Wissenschaftler haben ein System der künstlichen Intelligenz (KI) erschaffen, das helfen könnte, Patienten mit Sepsis zu behandeln. Die Technologie, die von Forschern des Imperial College London entwickelt wurde, prognostiziert die beste Behandlungsstrategie für Patienten. Die in der Zeitschrift “Nature Medicine” veröffentlichten Ergebnisse zeigten, dass das KI-System zuverlässigere Behandlungsentscheidungen traf als menschliche Ärzte.

In der Studie verwendeten die Forscher US-Patientenakten von 130 Intensivstationen über einen Zeitraum von 15 Jahren, um zu untersuchen, ob die Empfehlungen des KI-Systems die Patientenergebnisse im Vergleich zur Standardversorgung hätten verbessern können.  Um den Ärzten bei der Entscheidung zu helfen, welcher Ansatz die Überlebenschancen eines Patienten erhöhen würde, entwickelte das Forschungsteam ein KI-System, das die Vitalparameter eines Patienten bewertet und den besten Behandlungsansatz empfiehlt.

Das System analysierte die Krankenakten von 96.000 US-Patienten mit Sepsis auf der Intensivstation. Mit einem Prozess namens Verstärkungslernen – bei dem Roboter lernen, wie man Entscheidungen trifft und ein Problem löst – ging das KI-System den Fall jedes Patienten durch und erarbeitete die beste Strategie, um einen Patienten am Leben zu erhalten. Das System berechnete 48 Variablen, darunter Alter, Vitalparameter und Vorerkrankungen. Das System prognostizierte dann die beste Behandlungsstrategie für jeden Patienten mit Sepsis. Die Ergebnisse zeigten, dass das KI-System in 98 Prozent der Fälle der Entscheidung der Humanärzte entsprach oder besser war.

Prof. Anthony Gordon, Senior-Autor aus der Abteilung für Chirurgie und Krebs am Imperial, erklärte: “Wir wissen, dass die meisten Patienten mit Sepsis eine intravenöse Flüssigkeitszufuhr benötigen und in schwereren Fällen auch Vasopressoren, um Blutdruck und Durchblutung aufrechtzuerhalten. Es gibt immer noch viele Diskussionen unter den Ärzten darüber, wie viel Flüssigkeit zu geben ist und wann mit den Vasopressoren begonnen werden soll. Es gibt klinische Richtlinien, aber sie bieten allgemeine Ratschläge. Das KI-System ist in der Lage zu lernen, was die beste Option für jeden einzelnen Patienten zu diesem Zeitpunkt ist.”

Die Studie ergab, dass die Sterblichkeit bei Patienten am geringsten war, bei denen die Flüssigkeits- und Vasopressordosen des Humanarztes dem Vorschlag des KI-Systems entsprachen. Wenn die Entscheidung des Arztes jedoch vom KI-System abweicht, hat ein Patient eine geringere Überlebenschance. Das Team fand auch heraus, dass wenn die Entscheidung des Arztes von dem Vorschlag des KI-Systems abwich, die Ärzte im Durchschnitt zu viel Flüssigkeit und zu wenig Vasopressor verabreichten, aber vor allem, dass es eine große Variabilität zwischen den Patienten gab.

Das Team hinter der Technologie ist der Meinung, dass das Tool in Kombination mit medizinischen Fachkräften eingesetzt werden könnte, um Ärzten zu helfen, die beste Behandlungsstrategie für Patienten zu finden. Dr. Aldo Faisal, Senior-Autor aus dem Department of Bioengineering und dem Department of Computing am Imperial, sagte: “Sepsis ist eine der größten Todesursachen in Großbritannien – und fordert weltweit sechs Millionen Menschenleben – daher brauchen wir dringend neue Hilfsmittel, um Patienten zu helfen. Am Imperial glauben wir, dass KI for Healthcare die Lösung ist.” Die Forscher hoffen nun, das System auf der Intensivstation in Großbritannien zu testen.