Künstliche Intelligenz im Gesundheitswesen hat sich längst bewiesen. KI-gesteuerte Wearables unterstützen u.a. bei der Betreuung von Risikopatienten und Computer Vision ermöglicht eine bessere Diagnostik. Innovationen wie diese tragen entscheidend zum Erfolg der Branche bei: Laut Statista soll der globale Markt für KI in der Medizin von 14,6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2023 auf 102,7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2028 wachsen.
Auch in der Pflege wird der Einsatz von KI immer wichtiger. Pflegekräfte stehen aufgrund des Personalmangels unter hohem Leistungsdruck, und daran wird sich vorerst nichts ändern: Das Statistische Bundesamt berichtet, dass die Zahl der neu abgeschlossenen Ausbildungsverträge im Jahr 2022 im Vergleich zum Vorjahr um 7 Prozent gesunken ist. Diese Entwicklungen wirken sich negativ auf das Wohlbefinden des Pflegepersonals - 30 bis 50 Prozent der Pflegekräfte erkranken an Burnout - und auf das Funktionieren der Branche aus.
KI in der Pflege kann wichtige Unterstützung bieten. Sie kann einfache manuelle Tätigkeiten automatisieren, bei der Durchführung komplexer medizinischer Prozesse helfen und den Dokumentationsaufwand deutlich reduzieren. Dadurch werden Pflegekräfte entlastet und Fehler in der Behandlung oder Nachsorge vermieden.
Der Katheter-Markt: eine wachsende Industrie
Bei der Patientenversorgung spielt die Katheter-Pflege eine immer wichtigere Rolle. Die hohe Zahl chronischer Erkrankungen, die zu stationären Krankenhausaufenthalten führen, hat den Einsatz von Kathetern stark erhöht. Das Volumen des Katheter-Markts wird auf 51,5 Milliarden US-Dollar geschätzt, und bis 2030 wird ein jährliches Wachstum von 6,5 Prozent erwartet.
Für die verschiedenen Hersteller bietet diese wachsende Industrie große Chancen. Um sich von der Konkurrenz abzuheben, lohnt es sich zunehmend, etablierte Produkte durch KI-basierte Innovationen zu ergänzen.
Die Dedicated Teams von Softeq unterstützen seit vielen Jahren Gesundheitseinrichtungen sowie Hersteller von Gesundheitsprodukten bei der Entwicklung innovativer Lösungen. Für einen Kunden, einen globalen Produzenten von Kathetern, haben wir eine KI-basierte Anwendung entwickelt, die Gesundheitseinrichtungen bei der Katheter-Pflege unterstützt.
Das Problem: Die Katheter-Pflege ist zu komplex
Die Katheter-Pflege ist aufwendig und steckt voller Risiken. Vieles hängt mit der Komplexität des Katheters zusammen. Ein einzelner Katheter besteht aus verschiedenen Elementen wie Schläuchen, Augen und Anschlüssen und kann sehr umfangreich sein. Die verschiedenen Elemente haben unterschiedliche Größen und Farben und können auf verschiedene Weise kombiniert werden. Manche Patienten haben mehrere Katheter, die außerdem an eine Station angeschlossen sind, die Flüssigkeiten von einem Ort zum anderen pumpt.
Der regelmäßige Wechsel der verschiedenen Elemente stellt für viele Krankenschwestern eine Herausforderung dar. Es ist zeitintensiv, die Elemente sind sehr ähnlich und nicht alle Pflegenden haben genügend Erfahrung. Zudem nimmt die Dokumentation unnötig viel Zeit in Anspruch.
Künstliche Intelligenz in der Medizin kann die Katheter-Pflege erheblich erleichtern.
Die Lösung: Eine KI-basierte App
Um das Pflegepersonal bei der Katheter-Pflege zu unterstützen, hat Softeq eine benutzerfreundliche App entwickelt, die erkennt, ob ein bestimmtes Element ausgetauscht werden muss. Die App wurde unter anderem mit Machine Learning (ML) erstellt, einer Form der KI, die mit Hilfe von Algorithmen Muster erkennen und so komplexe Aufgaben lösen kann.
Die verschiedenen Elemente werden in Echtzeit erkannt
In der Entwicklungsphase wurden alle Elemente mit einem eigenen QR-Tag ausgestattet. Diese Tags sind mit verschiedenen Informationen versehen. Die wichtigste: wann das Element ausgetauscht werden muss. Außerdem wurde ein QR-Reader integriert, der mehrere Tags gleichzeitig lesen kann. Die Elemente, die zu klein für einen Tag waren (sogenannte Lumen), wurden mit ML kategorisiert. Dazu wurde eine Datenbank mit zahlreichen Lumen in verschiedenen Farben, Formen und Größen erstellt.
Eine Herausforderung war die Unterscheidung zwischen weißen und grauen Lumen. Da die Lichtverhältnisse in verschiedenen Bereichen eines Krankenhauses unterschiedlich sind, kann es leicht zu Verwechslungen kommen. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Algorithmus entwickelt, der Farbkorrekturen in Echtzeit durchführen kann.
So funktioniert die App
Schließlich konnte unser Dedicated Team einen Algorithmus entwickeln, der in Echtzeit einen Katheter mit seinen verschiedenen Elementen erkennt und eine Empfehlung ausspricht.
In der Praxis sieht das so aus:
- Die Pflegekraft macht mit ihrem Smartphone oder iPad ein Bild oder ein kurzes Video von dem Katheter. Die App erkennt die verschiedenen Elemente - mit und ohne QR-Tag - in Echtzeit.
- Der Algorithmus wandelt das Bild oder Video in ein plattes 2D-Modell um, das die verschiedenen Elemente des Katheters übersichtlich darstellt.
- Die App zeigt an, ob und welche Elemente ersetzt werden müssen.
- Die Pflegekraft ersetzt die entsprechenden Elemente und macht nochmal ein Bild oder Video. Die App zeigt jetzt an, ob die Elemente ordnungsgemäß ausgetauscht worden sind.
- Die Resultate werden in einer Datenbank gespeichert, so dass die Lösung immer weiter optimiert werden kann.
Die nächsten Schritte bestehen daraus, die App zu skalieren und auf Kathetertypen von verschiedenen Herstellern auszuweiten. Dank neuer, fortgeschrittenerer Algorithmen werden weniger Bilder nötig sein, um das Modell zu trainieren.
Kann KI die Katheter-Pflege transformieren?
Die Katheter-Pflege ist ein wichtiger Bestandteil der Patientenversorgung. Für Gesundheitseinrichtungen lohnt es sich immer mehr, in KI-Systeme zu investieren, die die Katheter-Pflege für alle Beteiligten sicherer, weniger fehlerbehaftet und weniger zeitaufwendig machen.
Die von Softeq entwickelte App erleichtert den Austausch von Kathetern und trägt zu mehr Sicherheit bei. Auch bei diesen Aufgaben können KI-Systeme unterstützen:
- Patientenüberwachung. KI-Systeme können Patienten mit einem oder mehreren Kathetern überwachen. Probleme wie Infektionen oder Verstopfungen können so schneller erkannt werden.
- Vorhersage von Komplikationen. Bei Patienten mit einem oder mehreren Kathetern können Komplikationen auftreten. Die Ursachen dafür sind vielfältig. Zum Beispiel kann der Katheter nicht richtig platziert sein. Auch die persönliche Situation des Patienten spielt eine Rolle. So können Patienten mit bestimmten Vorerkrankungen ein erhöhtes Komplikationsrisiko haben. KI kann eingesetzt werden, um das Risiko von Komplikationen vorherzusagen. Dadurch können Maßnahmen schneller ergriffen werden, was den späteren Pflegeaufwand reduziert.
- Besseres Katheter-Design. Wenn Bakterien in einem Katheter gegen die Fließrichtung schwimmen, kann das zu Infektionen führen. Eine aktuelle Studie zeigt, dass KI-Modelle das Potenzial haben, ein optimales Katheter-Design zu ermitteln, das das Infektionsrisiko verringert. Für Hersteller von Medizinprodukten bietet dies interessante neue Chancen.
Zusammengefasst
KI in der Medizin unterstützt nicht nur Ärzte, sondern auch das Pflegepersonal, das unter immer größerem Zeitdruck steht. Eine wichtige Rolle in der täglichen Patientenversorgung spielt die Katheter-Pflege. Um das Pflegepersonal zu entlasten, hat Softeq eine KI-basierte App entwickelt, die speziell für den komplizierten Austausch der verschiedenen Elemente ausgelegt ist. Die App reduziert das Fehlerrisiko, den Dokumentationsaufwand und das tägliche Hin- und Her des Pflegepersonals. Auch bei der Überwachung von Patienten, der Vorhersage von Komplikationen und dem Design von Kathetern spielt KI in der Medizin erwartungsgemäß schon bald eine Schlüsselrolle.
