Big Data gegen Komplikationen nach Herz-OPs

Dr. med. Alexander Meyer: „Big Data und künstliche Intelligenz haben in der Medizin großes Potenzial.“ (Foto: Maier/DHZB)

Ein neues System kann Komplikationen nach einer Herzoperation voraussagen, noch bevor es zu ersten Symptomen kommt. Dr. Alexander Meyer hat die Software entwickelt. Er ist Informatiker und Mediziner in Ausbildung zum Facharzt für Herzchirurgie am Deutschen Herzzentrum Berlin (DHZB). Das neue System kann bei Intensivpatienten das Risiko für bestimmte Komplikationen bewerten und Pflegekräfte wie Ärzte vorwarnen, noch bevor es zu tatsächlichen Symptomen kommt.

Die Software könnte zur intensivmedizinische Nachbehandlung von Patienten eingesetzt werden, die am Herzen operiert wurden. Hier gibt es eine Reihe bekannter postoperativer Komplikationen, die umso besser behandelt werden können, je früher sie erkannt werden. Das Monitoring-System setzt alle Messwerte in Echtzeit in Bezug zu einander und wertet sie hinsichtlich erster Anzeichen drohender Komplikationen aus. Die Einschätzung basiert auf den Messwerten von über 11.000 intensivmedizinischen Behandlungen am DHZB. Mit diesen Daten wurde die künstliche Intelligenz der Software „gefüttert“. Dadurch kann das System Symptome identifizieren, lange Ärzte und Pflegekräfte sie bemerken können. Potenziell lebensbedrohliche Zustände lassen sich somit besser voraussagen. Das Ziel ist es, diese Gefahren rechtzeitig durch entsprechende therapeutische Maßnahmen zu vermeiden. Das Big Data-basierte System wird dabei immer besser, da es anhand immer neuer Messdaten und entsprechender Verläufe lernen kann.

Big Data am DHZB

Zurzeit läuft das System am Deutschen Herzzentrum Berlin im Testbetrieb. Es soll zunächst ausschließlich wissenschaftlichen Zwecken dienen. Anhand der so gewonnenen Daten erfassen und bewerten Dr. Meyer und sein Team die Vorhersagequalität der künstlichen Intelligenz. Die Erkenntnisse fließen in eine  Studie ein. „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“, fasst Dr. Meyer zusammen.

Die Grundlagen und erste Ergebnisse seiner Studie hat Meyer jetzt „The Lancet Respiratory Medicine“ veröffentlicht. „Big Data und künstliche Intelligenz haben in der Medizin großes Potenzial“, ist der angehende Herzchirurg überzeugt. Bislang wurden seiner Einschätzung nach allerdings nur wenige praktische Anwendungen entwickelt und retrospektiv evaluiert.

Meyer gehört zu den Studienleitern (PI) des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten neuen Berliner Zentrums für Maschinelles Lernen (BZML). Wesentliche Punkte seiner Entwicklung sind bereits zum Patent angemeldet. Bereits in 2019 könnte das System in Serie gehen. „Wir können und wollen dem Intensivmediziner die Entscheidungen nicht abnehmen“, betont der Arzt: „Aber wir wollen ihm dabei helfen, die richtige Entscheidung sehr früh zu treffen – und dem Patienten damit vielleicht das Leben zu retten“.