Gesundheitswesen

Intelligente Infrastruktur: IoT und KI im Krankenhaus

Arzt und AI

Von KI-gesteuerten Diagnosen bis zu IoT-basierter Fernüberwachung von Patienten: digitale Lösungen ziehen in das Gesundheitswesen ein und entlasten die Mitarbeiter. Eine intelligente Infrastruktur und leistungsfähige Netzwerke sind die Grundlage dafür.

In Deutschland herrscht ein alarmierender Fachkräftemangel, der insbesondere das medizinische Personal betrifft. Dieser Engpass wird durch den demografischen Wandel verstärkt, der in naher Zukunft zu einem Anstieg der pflegebedürftigen Bevölkerung führen wird. Parallel dazu verzeichnet die Zahl der Auszubildenden in Pflegeberufen einen rückläufigen Trend. Die resultierende Herausforderung manifestiert sich als akuter Pflegenotstand, der die Patientenversorgung beeinträchtigt und die Arbeitsbelastung für das bestehende Pflegepersonal erhöht.

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Um diesen anhaltenden Herausforderungen langfristig zu begegnen, sind dringende Maßnahmen erforderlich, um Pflegeberufe attraktiver zu gestalten und das vorhandene Fachpersonal zu entlasten. Ein vielversprechender Ansatz liegt in der tiefgreifenden Digitalisierung der Pflegeprozesse, die über bloße Datenverarbeitung hinausgeht. Krankenhäuser setzen bereits seit einiger Zeit auf Enterprise-Resource-Planning (ERP)-Systeme, Krankenhausinformationssysteme und integrierte Bildgebungstechnologien, um die Effizienz und Qualität der Patientenversorgung zu steigern.

KI und IoT verbessern medizinische Prozesse

Dennoch streben Entwickler aktiv danach, dem medizinischen und pflegerischen Personal hochmoderne Technologien wie das Internet der Dinge (IoT) und Künstliche Intelligenz (KI) zur Verfügung zu stellen. Die Innovation konzentriert sich jedoch nicht auf vollautomatisierte Lösungen, sondern vielmehr auf niederschwellige Digitallösungen, die sich nahtlos in den Arbeitsalltag integrieren lassen und das Personal von zeitaufwändigen Routinetätigkeiten entlasten.

Moderne Technologien wie KI-gesteuerte Diagnosen und IoT-basierte Fernüberwachung von Patienten bergen ein enormes Potenzial, die Effizienz und Qualität der Patientenversorgung erheblich zu verbessern. Durch die Nutzung von IoT-Geräten wird etwa eine kontinuierliche Überwachung von Patientenparametern wie Herzfrequenz, Blutdruck und Sauerstoffsättigung gewährleistet, was eine frühzeitige Erkennung von Komplikationen ermöglicht, und die Reaktionszeit des medizinischen Personals verkürzt. Auch beim Asset Management, also der digitalen Verwaltung von Gegenständen lässt sich durch IoT-Sensoren Aufwand einsparen: Medizinische Geräte müssen nicht mehr aufwändig gesucht oder inventarisiert werden.

Durch den Einsatz von KI-Systemen hingegen können Diagnosen präziser und schneller gestellt werden, da sie in der Lage sind, große Mengen von medizinischen Daten zu analysieren und Muster zu identifizieren, die für das menschliche Auge möglicherweise zu komplex sind. KI-Algorithmen können beispielsweise Röntgenaufnahmen, CT-Scans und MRT-Bilder mit hoher Genauigkeit interpretieren und potenzielle Anomalien oder Krankheitszeichen identifizieren. Diese präzisen Diagnosen ermöglichen Ärzten fundierte Entscheidungen und eine optimierte Behandlungsplanung und -durchführung, die auf den individuellen Bedürfnissen und dem Gesundheitszustand des Patienten basieren. Durch die frühzeitige Erkennung von Krankheiten oder Gesundheitsproblemen können geeignete Behandlungsmaßnahmen schneller eingeleitet werden – die Wirksamkeit der Therapie wird verbessert und mögliche Komplikationen reduziert.

Darüber hinaus können KI-Systeme dabei helfen, personalisierte Behandlungsansätze zu entwickeln, indem sie die individuellen Krankengeschichten, genetischen Informationen und Lebensstilfaktoren der Patienten berücksichtigen. Dies ermöglicht eine maßgeschneiderte Therapie, die auf die spezifischen Bedürfnisse und Vorlieben jedes einzelnen Patienten zugeschnitten ist. Insgesamt trägt der Einsatz von KI-Systemen dazu bei, die Effizienz, Genauigkeit und Patientenzufriedenheit im Gesundheitswesen zu verbessern.

Medizinisches Neuland erkunden

Viele Chirurgen können heute dank KI bereits auf die Unterstützung durch virtuelle OP-Assistenten während operativer Eingriffe zählen. Dabei handelt es sich um KI-basierte Systeme, die Echtzeit-Daten analysieren und live wertvolle Informationen bereitstellen. Sie ermöglichen die präzise Planung und Durchführung von Operationen durch die Erstellung dreidimensionaler Modelle anhand von Patientendaten und präoperativen Scans. Diese Assistenten bieten Echtzeit-Feedback, erkennen Abweichungen vom geplanten Verfahren und schlagen alternative Vorgehensweisen vor, was die Sicherheit und den Erfolg der Eingriffe erhöht. Zudem verbessern sie die Ausbildung und Schulung von Nachwuchschirurgen durch simulationsbasierte Übungen. 

Ein weitere, aufstrebende Disziplin ist die digitale Pathologie, die ebenfalls auf KI basiert. Sie ermöglicht durch die Digitalisierung von Gewebeproben und automatisierte Analysen eine schnellere und präzisere Diagnose von Krankheiten wie Krebs. KI-gestützte Programme analysieren histologische Bilder, identifizieren Gewebemuster und erkennen Anomalien, was die Effizienz und Genauigkeit der Diagnosen verbessert. Zudem fördert die digitale Pathologie die Zusammenarbeit zwischen Pathologen und anderen medizinischen Fachkräften, da digitale Bilder einfach geteilt und überprüft werden können.

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Stabile Netzwerke sind die Möglichmacher

Für all diese kleinen und großen digitaler Helfer gilt: Eine intelligente Infrastruktur und leistungsfähige Netzwerke sind die Grundlage. Zum einen sind schnelle und stabile Internetverbindungen sind notwendig, um große Datenmengen in Echtzeit zu übertragen. Dies ist entscheidend für die kontinuierliche Überwachung von Patientenparametern und die schnelle Reaktion auf auftretende Probleme. IoT-Geräte, die vitale Zeichen wie Herzfrequenz, Blutdruck und Sauerstoffsättigung überwachen, müssen zuverlässig und ohne Unterbrechung mit zentralen Systemen kommunizieren können.

Zudem sind leistungsstarke Server und Datenspeicherlösungen erforderlich, um die riesigen Mengen an medizinischen Daten sicher und effizient zu verarbeiten und zu speichern. KI-Algorithmen benötigen erhebliche Rechenkapazitäten, um komplexe Analysen durchzuführen und präzise Diagnosen zu erstellen. Nur eine intelligente Infrastruktur stellt sicher, dass diese Rechenanforderungen problemlos erfüllt werden können.

Um sensible Gesundheitsdaten zu schützen, ist natürlich auch eine gut durchdachte Netzwerksicherheit unerlässlich, Die Vernetzung von medizinischen Geräten und Systemen erhöht das Risiko von Cyberangriffen – Krankenhäuser und Gesundheitseinrichtungen müssen sicherstellen, dass ihre Netzwerke durch moderne Sicherheitsprotokolle und regelmäßige Updates geschützt sind.

Schließlich unterstützt eine intelligente Infrastruktur die nahtlose Integration verschiedener digitaler Tools. Sie ermöglicht eine reibungslose Interoperabilität zwischen verschiedenen Anwendungen und Plattformen, was die Zusammenarbeit und den Informationsaustausch zwischen medizinischen Fachkräften fördert. So können beispielsweise digitale Pathologie-Systeme und virtuelle OP-Assistenten effizient zusammenarbeiten, um die Diagnostik und Behandlung von Patienten zu optimieren.

Dieses Zusammenspiel aus starkem Personal, leistungsstarker Infrastruktur und innovativer Technologie kann natürlich nicht die Auswirkungen des Fachkräftemangels und der drohenden Versorgungsengpässe ausgleichen. Aber es kann entscheidend dazu beitragen, die Qualität der Patientenversorgung zu sichern und das Gesundheitssystem widerstandsfähiger für die Herausforderungen der Zukunft zu machen.

Henning Czerny

Henning

Czerny

Director Networking Solution Sales

Huawei Technologies Deutschland

Henning Czerny ist Director Network Solution Sales bei Huawei Technologies Deutschland GmbH.
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