Status Quo- Steigender Kostendruck und Personalmangel

Mit Blick auf den fortschreitenden demografischen Wandel und der zunehmenden Anzahl an chronischen Erkrankungen in Deutschland nimmt die Komplexität und der Bedarf nach medizinischer Versorgung stetig zu.

Die wirtschaftlichen Folgen der Corona-Krise resultieren in immer teurer werdenden medizinischen Behandlungen und Medikamenten, was die finanzielle Belastung für Krankenhäuser sowie Patienten erhöht hat.

Und als wäre das nicht genug, verschärft der aktuelle Mangel an medizinischem Fachpersonal diese Problematik noch weiter. In vielen Regionen gibt es schlichtweg nicht genug qualifizierte Pflegekräfte, um den steigenden Bedarf nach Gesundheitsversorgung zu decken.

Als Folge daraus wirkt sich der steigende Kostendruck und der anhaltende Personalmangel erheblich auf die Qualität und Effizienz der Patientenversorgung in Krankenhäusern aus.

Daher ist eine Auseinandersetzung mit der Frage nach effizienten Betriebsabläufen und der allgemeinen Überlastung des vorhandenen Personals aus der Perspektive der Krankenhäuser längst überfällig.

In diesem Kontext rückt Künstliche Intelligenz (KI) als vielversprechende Lösung in den Fokus. Künstliche Intelligenz bietet ein enormes Potenzial für Krankenhäuser und wird von vielen als große Chance gesehen, die Digitalisierung im Gesundheitswesen zu beschleunigen. (Bitkom Studie 2023)

Die Bedeutung von KI für den Wandel im Krankenhaus

Künstliche Intelligenz (KI) entfaltet im Krankenhaus eine transformative Wirkung und revolutioniert die Art und Weise, wie die medizinische Versorgung erbracht wird. Die Anwendungsbereiche von KI erstrecken sich über verschiedene Bereiche des Gesundheitssektors und tragen dazu bei, sowohl die Effizienz als auch die Qualität der Versorgung zu verbessern.

Mithilfe von leistungsstarken Algorithmen kann KI große Datenmengen sinnvoll nutzen, um Muster zu erkennen, die auf neue Erkenntnisse bzw. Lösungen hinweisen. Allein dieser Aspekt kommt in vielerlei Hinsicht einer Revolution gleich und leitet die nächste Stufe der Vision “Krankenhaus der Zukunft“ ein.

KI kann dazu beitragen Ärzte bzw. medizinische Fachkräfte bei der Entscheidungsfindung zu unterstützen und diese durch die Übernahme von Routineaufgaben zu entlasten.

Die zentralen Fähigkeiten der KI lassen sich prinzipiell unter den folgenden Aspekten zusammenfassen.

Wahrnehmen: Die Fähigkeit Informationen aus großen Datenmengen zu extrahieren.

Verstehen: Die Fähigkeit Texte und Sprache zu verstehen.

Handeln: Die Fähigkeit Handlungsempfehlungen auszusprechen sowie Dialoge zu führen.

Lernen: Die Fähigkeit mit neuen und unbekannten Daten zu arbeiten und daraus zu lernen.

Diagnose

Ein wesentlicher Bereich in dem KI eine bedeutende Rolle spielen wird, ist die Diagnose von Krankheiten. Durch den Einsatz fortschrittlicher Algorithmen kann KI Ärzte und medizinisches Personal dabei unterstützen, umfangreiche Datenmengen effektiv zu nutzen und Muster zu identifizieren, die auf das Vorliegen von Krankheiten hindeuten. So kann sich beispielsweise der Einsatz von KI in der Radiologie als sinnvoll erweisen, deren Tätigkeit im Kern auf die Interpretation von Bildern ausgelegt ist, die unter festgesetzten Rahmenbedingungen erstellt werden. KI-Modelle mit der Eigenschaft eigenständig zu lernen, erfassen und verarbeiten diese Bilder, wie etwa Röntgenaufnahmen oder CT-Scans als Daten und können so trainiert werden, um daraus das Vorliegen einer Krankheit sowie verdächtige Stellen festzustellen.

Behandlung

Ein weiterer bedeutsamer Anwendungsbereich ist die Unterstützung bei der Behandlung von Krankheiten. Als Beispiel kann hier die Medikamentenvergabe durch medizinische Fachkräfte aufgeführt werden. Dabei kann KI auf die Daten aus der elektronischen Patientenakte zugreifen und dem Arzt bei der Verschreibung von Arzneimitteln assistieren bzw. Empfehlungen aussprechen. Zum Zeitpunkt der Medikamentenverschreibung können KI-gestützte Systeme den behandelnden Arzt auf potenzielle Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Präparaten aufmerksam machen, wodurch Risiken für den Patienten minimiert und negative Auswirkungen auf dessen Gesundheitszustand verhindert werden können.

Forschung

Zusätzlich eröffnet KI neue Perspektiven im Feld der medizinischen Forschung. Ein vorrangiges Ziel in diesem Bereich ist die Entdeckung neuer pharmazeutischer Wirkstoffe. Hierbei kann KI als Instrument dienen, um geeignete chemische Strukturen für potenzielle Medikamente zu finden. Traditionell verbringen Forscher viel Zeit damit, in umfangreichen Moleküldatenbanken nach Kandidaten für neue Medikamente zu suchen. Angesichts der schieren Menge an Daten ist es für einzelne Forscher kaum noch möglich, diese Aufgabe ohne Unterstützung zu bewältigen. KI-gestützte Systeme können aus diesen umfassenden Datenbanken innovative Substanzvorschläge generieren und gezielt eine Vorauswahl von Substanzen mit den erforderlichen Eigenschaften treffen, was den Prozess der Wirkstoffentwicklung erheblich beschleunigen kann.

Auch weitere patientenbezogene Daten, die im gesamten Krankenhaus einrichtungsweit generiert und bisher kaum genutzt werden, können durch die Anwendung von KI wertvolle Erkenntnisse für die medizinische Forschung liefern. Tiefgehende Datenanalysen mit Hilfe von KI-Modellen enthüllen bisher unbekannte Informationen und bringen neue Zusammenhänge ans Licht, wie etwa Krankheiten funktionieren, sich im Verlauf entwickeln sowie unterbrochen werden können.

Verwaltung

Nicht zuletzt wird KI auch einen großen Mehrwert im Bereich der organisatorischen Abläufe schaffen. Dies betrifft insbesondere die Verwaltungsprozesse innerhalb eines Krankenhauses, die sich in zwei Kategorien einteilen lassen. Einerseits sind die spezifischen Verwaltungsaufgaben im klinischen Kontext, wie die Dokumentationspflichten des Pflegepersonals und der Ärzte entlang der Patienten-Journey, zu erwähnen. Andererseits fallen unter organisatorische Abläufe auch unterstützende Funktionen wie das Finanz-, Personalwesen und Logistik.

Erstere sind durch eine hohe Anzahl an wiederkehrenden Arbeitsschritten gekennzeichnet, die durch den Einsatz von KI vollautomatisiert ausgeführt werden können. Bereits bei der Aufnahme von neuen Patienten kann z. B. die manuelle Erfassung der Daten aus dem Anamnesebogen im KIS-System (Krankenhausinformationssystem) zukünftig durch KI-Anwendungen autonom erfolgen. Das medizinische Personal wird die Planung bzw. Steuerung der Ressourcen leichter vornehmen können, in dem KI etwa Prognosedaten zum Patientenaufkommen und zur Liegedauer erstellt und so der Bedarf an medizinischen Gerätschaften, Personal und Betten besser gemanagt werden kann. Mit Blick auf die Entlassung der Patienten kann KI zudem Ärzten die Erstellung eines Arztbriefs erleichtern. Während des Krankenhausaufenthalts können KI-basierte Extraktionsmodelle Informationen über den Behandlungsverlauf eines Patienten aus der Patientenakte zusammentragen und mithilfe „Generativer KI“ passende Formulierungsvorschläge für Befunde sowie medizinische Untersuchungen automatisch in den Entlassungsbericht integrieren.

KI wird in den traditionellen Abteilungen, die durch ein hohes Maß an dokumentenbasierten Prozessen geprägt sind, die Verarbeitung und Analyse dieser Dokumente optimieren. Dies erleichtert nicht nur die Arbeit der Verwaltung, sondern steigert auch die Präzision bei der Dokumentation und verringert das Risiko von Fehlern. In der Logistikabteilung können KI-gesteuerte Algorithmen die Lagerhaltung und die Bestellung von medizinischem Verbrauchsmaterial optimieren, indem sie Verbrauchsmuster analysieren und automatisierte Bestellvorgänge auslösen. Im Personalwesen kann KI zur Verbesserung der Personalplanung beitragen, indem sie beispielsweise Schichtpläne automatisiert erstellt und dabei Urlaubszeiten, Qualifikationen und die Verfügbarkeit des Personals berücksichtigt. Die Implementierung von KI in diesen Bereichen kann somit zu einer signifikanten Effizienzsteigerung und Kostenreduktion führen.

KI mit Lenus Services powered by HDP: Eine Intelligente Lösung für den KI-Einsatz

Trotz des großen Potenzials müssen Krankenhäuser vor einem flächendeckenden bzw. reibungslosen Einsatz der neuen Technologie einige Hürden bzw. Herausforderungen meistern. Einige Hindernisse, die derzeit die Integration von KI im Krankenhausalltag erschweren, sind:

• Die Einführung von KI-Systemen erfordert, dass das medizinische Personal neue Kompetenzen für den Umgang mit KI erlernen muss. Dies bedeutet wiederum zusätzliche Mehrarbeit für die ohnehin stark ausgelasteten Mitarbeiter.
• Viele Führungskräfte bzw. Krankenhausbetreiber halten KI noch für ein Zukunftsthema. Die Befürchtung, dass KI-Systeme hauptsächlich in der direkten Patientenbehandlung eingesetzt werden können, weckt ethische Bedenken. Doch die Einsatzmöglichkeiten von KI im Krankenhaus sind weitaus breiter gefächert.
• Darüber hinaus stellen die Kosten für die Implementierung und Wartung von KI-Systemen eine nicht zu unterschätzende finanzielle Belastung dar, die die Krankenhäuser vor große Herausforderungen stellen kann.
• Letztlich besteht die Notwendigkeit, ein Maß an Orientierung und Sicherheit bei der Auswahl von geeigneten Anwendungsfällen anzubieten. Der Reifegrad von KI-Technologien im Gesundheitsbereich fällt sehr unterschiedlich aus. Während manche KI-Ansätze noch in den Kinderschuhen stecken und ihre Umsetzung in der Zukunft erwartet wird, sind andere bereits in Benutzung, allerdings noch nicht flächendeckend etabliert.

Für die Krankenhausträger ist der operative Einsatz von KI nicht nur eine Frage des Bedarfs, sondern auch eine Frage der Ressourcen, der umfassenden Planung, der sorgfältigen Abwägung von Kosten und Nutzen sowie der Aufklärung, um Ängste und Vorbehalte abzubauen.

Um die Barrieren für den Einsatz von KI zu überwinden, bietet sich als alternativer Weg „KI-as-a-Service“ an, also KI als Serviceleistung zu beziehen.

Das haben wir erkannt und in Kooperation mit unserem Partner, der Lenus GmbH, die innovative Lösung „Lenus Services powered by HDP“ ins Leben gerufen. Lenus Services powered by HDP kombiniert eine fortschrittliche KI-Plattform mit einer Vielzahl an erprobten Anwendungsfällen, die es dem Nutzer ermöglichen, KI-Services aus der Cloud zu beziehen und so das volle Potenzial der KI-basierten Automatisierung für organisatorische Prozesse auszuschöpfen.

Mit den Lenus Services powered by HDP stehen Ihnen speziell auf die Gesundheitsbranche zugeschnittene KI-Lösungen zur Verfügung. Damit können Sie schnell und unkompliziert das medizinische Fachpersonal von repetitiven Routinetätigkeiten entlasten und Kosteneinsparungen realisieren.

Insbesondere für Krankenhäuser können „Lenus Services powered by HDP“ eine bedeutende Senkung der Hürden für die Implementierung von KI bedeuten. Auf diese Weise lassen sich die Vorteile, die intelligente KI-Verfahren und-Systeme bieten, auch für Krankenhäuser und anderen Pflegeeinrichtungen effektiv nutzen. Denn KI als Serviceleistung in das eigene Unternehmen zu integrieren bedeutet, dass Krankenhäuser

• keine umfangreiche Investition in die Entwicklung und Wartung von KI-Systemen tätigen müssen.
• durch das Outsourcing bestimmter administrativer Vorgänge an spezialisierte Dienstleister, keine interne Expertise im Bereich KI aufgebaut werden muss.
• über diesen Weg sich nicht nur die Initialkosten auf ein Minimum reduzieren lassen, sondern auch eine flexible Skalierung der Dienste je nach Bedarf und verfügbaren Ressourcen möglich ist.
• die Möglichkeit erhalten, die in der Praxis bewährten Anwendungsfälle schnell zu testen und bei Erfolg in ihre Abläufe zu integrieren.
• in Zusammenarbeit mit einem „KI-as-a-Service“ Anbieter nicht selbst in die Pflicht genommen werden, die Einhaltung strenger Datenschutz- und Sicherheitsstandards bzw. die Vertraulichkeit und Sicherheit patientenbezogener Daten zu gewährleisten. Dies ist besonders wichtig, da im Gesundheitswesen der Schutz sensibler Daten höchste Priorität hat.

Insgesamt macht die Flexibilität dieses Modells es möglich, KI-Lösungen bedarfsgerecht zu konfigurieren und so eine maßgeschneiderte Unterstützung für die spezifischen Herausforderungen jeder medizinischen Einrichtung zu bieten. Krankenhäuser können so über die Lösung „Lenus Services powered by HDP“ die neuesten KI-Modelle nutzen, um die administrativen Abläufe in krankenhausspezifischen Bereichen als auch in der Verwaltung End-to-End zu automatisieren, während sie gleichzeitig die Kontrolle über die Technologie und ihre Anwendung behalten.

Zukunftsperspektiven der KI im Krankenhaus der Zukunft

Wie in vielen anderen Bereichen der Wirtschaft wird KI auch im Gesundheitssektor eine tiefgreifende Transformation der Arbeitsprozesse bewirken und neue Horizonte eröffnen. Die Möglichkeiten, die KI für Krankenhäuser in der Zukunft bietet, sind sehr umfangreich. Sie können dabei helfen, Abläufe im Krankenhaus zu verbessern und dafür sorgen, dass jeder Patient genau die Behandlung bekommt, die er benötigt.

Innovative KI-Systeme werden es ermöglichen, Diagnoseverfahren weiter zu verfeinern, Behandlungspläne präziser zu gestalten und die Patientenbetreuung durch individualisierte Versorgung zu verbessern. Durch die Integration von KI in das Krankenhausmanagement können zudem administrative Abläufe effizienter gestaltet werden, was zu einer Entlastung des medizinischen Personals und zu einer Kostenreduktion führen kann.

Es ist zu erwarten, dass KI in der Zukunft auch eine Schlüsselrolle bei der Prävention von Krankheiten spielen wird. Durch die Analyse großer Datenmengen und die Identifikation von Mustern können Risikofaktoren frühzeitig und individuell erkannt und präventive Maßnahmen eingeleitet werden. Dies kann nicht nur die Gesundheit der Patienten verbessern, sondern auch das Gesundheitssystem insgesamt entlasten.

All diese Entwicklungen weisen darauf hin, dass die KI ein zentraler Bestandteil der modernen Medizin wird und die Vision „Das Krankenhaus der Zukunft“ maßgeblich prägen wird. Die Möglichkeiten sind grenzenlos und versprechen eine neue Ära in der Gesundheitsversorgung, in der Künstliche Intelligenz eine führende Rolle einnimmt.

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