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KI im Gesundheitswesen und Chirurgie: Eine himmlische Kombination?

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AI-Vorteile in der Chirurgie

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Das Gesundheitswesen ist stets bestrebt, die Risiken für Personal und Patienten zu minimieren. Aus diesem Grund werden in den meisten Kliniken und Krankenhäusern medizinische Computer eingesetzt. Sie wurden von Grund auf so konstruiert, dass sie zahlreiche medizinische Geräte nicht beeinträchtigen.

Chirurgische Eingriffe sind von Natur aus mit Risiken verbunden. Viele Anbieter und medizinische Gruppen setzen zunehmend künstliche Intelligenz (KI) in den chirurgischen Prozess ein, um diese Risiken zu verringern. Wir gehen heute auf diesen Prozess ein und erläutern die vier Phasen und den Nutzen der KI. Anschließend erörtern wir drei Merkmale, die medizinische Computer für den Erfolg von KI im Gesundheitswesen unerlässlich machen.

Wie KI in der Chirurgie eingesetzt wird

Die Chirurgie wird in der Regel in drei offizielle Phasen und eine inoffizielle "vierte" Phase unterteilt. KI ist in allen diesen Phasen nützlich.

Chirurgische Prävention

Einer der Gründe, warum Anbieter versuchen, fast alle Operationen zu vermeiden, sind Komplikationen.

Betrachten wir die periphere Arterienerkrankung (PAD). Dabei handelt es sich um die Verengung oder Verstopfung von Blutgefäßen, die vom Herzen zu den Beinen führen. Wenn sie schwerwiegend genug ist, kann die Amputation der Gliedmaßen die einzige Option sein. Die Leistungserbringer bemühen sich daher, die Krankheit so früh wie möglich zu erkennen.

Leider kann es schwierig sein, sie zu erkennen. In der Hoffnung, eine pAVK früh genug zu erkennen - und sogar vorauszusehen - um sie ohne Operation behandeln zu können, wenden sich die Ärzte der künstlichen Intelligenz zu.

Präoperative Phase

Die präoperative Phase ist die Phase, in der festgestellt wird, dass ein chirurgischer Eingriff die beste Option zur Behandlung der Krankheit eines Patienten darstellt.

Die künstliche Intelligenz kann in diesem Stadium auf verschiedene Weise eingesetzt werden:

Es werden Daten über den Patienten gesammelt. Beispiele sind Standard-Bluttests und Scans sowie Bilder von Röntgenaufnahmen, CT, Ultraschall, PET und MRT.

Maschinelles Lernen (ML) wird verwendet, um diese Scans und Bilder zu klassifizieren.

Deep Learning (DL)-Algorithmen gehen die ML-Ergebnisse durch. Je nach Komplexität oder Ausgereiftheit des DL kann es beispielsweise Anomalien auf CT-Scans erkennen. Diese können dann dem Chirurgen zur Kenntnis gebracht werden, ebenso wie alle mit dem chirurgischen Eingriff verbundenen Risiken.

Intraoperative Phase

In der intraoperativen Phase wird der Patient in den Operationssaal gebracht, behandelt, zugenäht und herausgerollt. AI wird verwendet für:

Leistungssteigerung bei minimalinvasiven Operationen. Robotergestützte Operationen (RAS) sind die bekanntesten dieser Art von Operationen. Dabei steuert der Chirurg verschiedene präzisionsgeführte Roboterarme, die den Eingriff wie Schnitte vornehmen. Die bei RAS eingesetzte künstliche Intelligenz kann dazu beitragen, die Auswirkungen des Zitterns der Hände des Chirurgen zu verringern und unbeabsichtigte Bewegungen bei Augenoperationen zu verhindern. Dies wiederum senkt das Infektionsrisiko, verringert den Blutverlust und sorgt für eine geringere Narbenbildung.

Interpretation der Gesichtsausdrücke des Chirurgen zur Steuerung chirurgischer medizinischer Geräte wie "FAce MOUSe" Dabei handelt es sich um ein Laparoskop, das durch die einfache Bewegung der Augen gesteuert wird. Es funktioniert, indem die KI das Gesicht des Chirurgen beobachtet und die richtigen Einstellungen am Instrument in Echtzeit vornimmt.

Überwachung und Bereitstellung von Echtzeitdaten über den Patienten während des Eingriffs. Die KI kann mithilfe der intraoperativen Forminstanziierung (auch bekannt als 3D-Forminstanziierung - endoskopische Navigation) ein 3D-Modell der Operationsstelle erstellen. Der Chirurg prüft die bereitgestellte Tiefenabschätzung, visuelle Odometrie, dreidimensionale Rekonstruktion und Lokalisierung. Er kann dann entscheiden, wann, wie und in welchem Umfang er mit der Operation fortfahren möchte.

Effizientere Handhabung und Übergabe der chirurgischen Instrumente an den Chirurgen durch eine robotergestützte "Scrub nurse" Alles geschieht nonverbal, da die KI die Fingerspitzen des Chirurgen auf Signale hin überwacht.

Postoperative Phase

Die postoperative Phase ist die letzte Phase der Operation. Sie beginnt in der Regel nach der Operation und erstreckt sich über den gesamten Krankenhausaufenthalt. Je nach Art des Eingriffs kann die Phase sogar noch weitergehen, nachdem der Patient entlassen worden ist und sich in einem Heim erholt.

KI im Gesundheitswesen kann in dieser Phase eingesetzt werden, um:

Vorhersage postoperativer Komplikationen.

Hochrisikopatienten engmaschig und effektiv zu überwachen.

Elektronische Gesundheitsakten werden von der KI in dieser Phase genutzt. Ihre Algorithmen durchkämmen sie, um das Infektionsrisiko, den Grad der Schmerzen usw. zu berechnen. Das medizinische Personal übernimmt dann die postoperative Betreuung, z. B. die Fernüberwachung des Patienten oder die Betreuung im Krankenhaus zu Hause.

Die am häufigsten verwendeten Computer für die KI-Chirurgie im Gesundheitswesen

Künstliche Intelligenz, die in allen oben genannten Phasen zum Einsatz kommt, benötigt große Datenmengen, von der elektronischen Patientenakte bis zu den Vitaldaten des Patienten. Medizinische Computer sind am besten geeignet, diese Informationen zu liefern. Der Grund dafür ist:

Medizinische Qualität

Ein nach 60601-1 zertifizierter Computer erfüllt die höchsten Anforderungen, die für den sicheren Einsatz in medizinischen Einrichtungen und in der Nähe von Patienten gelten. Medizinische Computer wurden von unabhängiger Seite auf Gefahren wie Feuer, Entzündung durch entflammbare Anästhetika, elektrischen Schlag, mechanische Einwirkungen, übermäßige elektrische Energieabgabe und Strahlung getestet. Sie beeinträchtigen keine potenziell lebenserhaltenden oder -rettenden medizinischen Geräte in der Nähe, wie z. B. ein Anästhesiegerät.

Kompatibilität mit älteren Geräten

In vielen Operationssälen werden medizinische Geräte verwendet, die vom Originalhersteller nicht mehr unterstützt werden.

Diese Geräte werden als "Altgeräte" bezeichnet, und das oben erwähnte Anästhesiegerät ist ein Beispiel dafür. Medizinische Computer verfügen über integrierte Legacy-Anschlüsse, über die sie mit den Geräten verbunden werden können und Daten für die KI bereitstellen.

Medizinische Monitore

Medizinische Monitore sind zwar keine Computer, aber sie sind in Operationssälen unverzichtbar. Sie liefern klare und lebendige Bilder, was für die Chirurgen, die an dunklen und engen Stellen im Körper des Patienten sehen müssen, unerlässlich ist. Auch das chirurgische Personal wie der Anästhesist profitiert von der Überwachung der Vitalwerte des Patienten. Und schließlich beeinträchtigen Monitore medizinischer Qualität nicht die zahlreichen medizinischen Geräte im OP.

Abschließende Überlegungen

Künstliche Intelligenz wird in den wichtigen Phasen der Chirurgie eingesetzt, um Risiken zu verringern und die Ergebnisse für den Patienten zu verbessern.

Zweige der künstlichen Intelligenz, wie maschinelles Lernen und Deep Learning, helfen Chirurgen in allen Bereichen, von der Vorbereitung auf die Operation bis hin zur Nachsorge, wo prädiktive Modelle die besten Heilungsmöglichkeiten für die sich erholenden Patienten bieten.

Wenden Sie sich an einen Experten bei Cybernet, wenn Sie erfahren möchten, wie medizinische Computer am besten mit der in Ihren Operationssälen verwendeten KI zusammenarbeiten.