Mit KI gegen COVID-19: Gewinner des Wissenschaftspreises beim fünften Future Medicine Science Match ausgezeichnet

Beim fünften Future Medicine Science Match 2020 des Berlin Institute of Health (BIH) und des Tagesspiegels trafen sich in diesem Jahr nahezu 1000 Teilnehmer*innen online, um die besten Projekte zur Künstlichen Intelligenz in der Translationalen Medizin kennenzulernen. Das Gewinnerprojekt von app@work des besten wissenschaftlichen Vortrags nutzt die automatisierte Datenanalyse mittels künstlicher Intelligenz zur Vorhersage des Krankheitsverlaufs und der zielgerichteten Behandlung von COVID-19 Patient*innen auf der Intensivstation. Den Publikumspreis, gestiftet von Intuitive Surgical, gewann Manouchehr Shamsrizi vom gamelab.berlin des Exzellenzclusters der Humboldtuniversität Berlin. Beide Gewinnerteams erhielten 500 Euro als Siegerprämie.

Anästhesiologen müssen alles, was sie vor, während und nach einer Operation tun, genauestens dokumentieren. Auch alle Medikamente, die sie verabreichen und die Vitalparameter des Patienten wie Blutdruck, Puls oder Körpertemperatur gehören dazu. Meist tun sie dies per Hand auf Papier. Diese Daten werden anschließend zwar sorgfältig aufbewahrt, verpflichtend sind 30 Jahre, ohne jedoch verfügbar zu sein für den weiteren Gebrauch durch andere Ärzte oder gar für die Forschung.

Sandman.MD speichert automatisch Daten aus der Intensivstation

„Wir haben deshalb schon vor einigen Jahren das Tool Sandman.MD entwickelt, das sämtliche Daten aus dem OP und Aufwachraum automatisch auf ein iPad überspielt und dort speichert“, erzählt Jörg Wegner von der app@work GmbH in Berlin. „Mit einem kleinen Adapter kann der Anästhesist die Daten vom Beatmungsgerät und Patientenmonitor auf das iPad überspielen und braucht dann nur noch zusätzliche Aktivitäten wie etwa die manuell verabreichte Medikamentengaben hinzufügen.“ An vielen Krankenhäusern ist Sandman.MD schon seit Jahren im Einsatz, so auch am Universitätsklinikum Frankfurt.

Der dortige Direktor der Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie, Professor Kai Zacharowski, hat in Frankfurt bereits weit mehr als 60.000 durchgeführte Operationen auf 150 iPads  dokumentiert und gespeichert. „Mit diesen Daten haben wir uns um ein Horizon 2020 Forschungsprojekt der Europäischen Union beworben, das dabei helfen soll, die Behandlung von COVID-19 Patienten zu verbessern“, erzählt Zacharowski. Denn auch die COVID-19-Patient*innen werden auf Intensivstationen behandelt. Auf der Basis der Erfahrungen mit Sandman.MD entwickeln die Wissenschaftler*innen und IT-Expert*innen um Zacharowski und Wegner von app@work mit weiteren Partnern ein Werkzeug, mit dem COVID-19 Patient*innen auf Intensivstationen rund um die Uhr überwacht werden können.

14 Europäische Kliniken beteiligt

Jeder kritisch kranke COVID-19-Patient erhält ein iPad, das alle Daten des Patienten oder der Patientin rund um die Uhr aufzeichnet. Diese Daten werden online auf eine zentrale Datenbasis überspielt, auf der alle COVID-19-Daten zusammenfließen, und mit künstlicher Intelligenz (KI) ausgewertet. Die KI und Machine Learning-Programme entwickeln daraus Vorhersagemodelle, die patient*innenspezifische Vorhersagen erlauben: Wie entwickelt sich die Krankheit weiter, aber auch: Welches ist die beste persönlich auf den Patienten zugeschnittene Therapie? Die Datenbasis soll das Ergebnis daraufhin zum iPad zurückspielen, wo der behandelnde Arzt sie direkt in die Behandlung einfließen lassen kann. Das Projekt „ENVISION“ wird im Dezember starten, 14 Krankenhäuser aus elf europäischen Ländern werden teilnehmen. Die Schirmherrschaft übernimmt die Europäische Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin, deren Präsident Kai Zacharowski ist. Auch Industriepartner sind an Bord.

Sylvia Thun, BIH-Professorin für Interoperabilität und eHealth, die wissenschaftliche Direktorin des diesjährigen Future Medicine Science Match und Vorsitzende der Jury, lobte das Projekt der Preisträger als wegweisend: „Jeder einzelne COVID-19-Datensatz verbessert und vergrößert die Datenbasis, die Künstliche Intelligenz lernt jedesmal dazu und der behandelnde Arzt erhält eine verlässliche Entscheidungshilfe. Die Künstliche Intelligenz wird uns dabei helfen, die Pandemie immer besser zu beherrschen.“ 

Von Videospielen für die Medizin lernen

Den Publikumspreis für das beste Video erhielt Manouchehr Shamsrizi, Mitgründer des gamelab.berlin des Exzellenzclusters „Bild Wissen Gestaltung“ der Humboldtuniversität Berlin sowie des Social-Start-Up Retro Brain. In seinem Beitrag erklärt er, welche Möglichkeiten die Technologien von Videospielen für die datengetriebene Medizin eröffnen. Der Publikumspreis wurde überreicht von Joachim Haes, dem Direktor für Regierungsangelegenheiten bei Intuitive Surgical, einem Hersteller von roboter-assistierten Chirurgiesystemen, das den Publikumspreis gestiftet hatte.