PORTFOLIO

Die Halbwertszeit medizinischen Wissens beträgt wenige Jahre. Der Wissenszuwachs ist für Ärzte nicht mehr zu bewältigen und das Potential wird im Klinikalltag nicht mehr ausgeschöpft. Zusätzlich nimmt die Menge an vorhandenen Daten pro Patient exponentiell zu. Genotypisierung und Biomarker ermöglichen die «personalisierte Medizin», d.h. Therapieentscheide nicht nur basierend auf der Diagnose, sondern individuell an jeden Patienten anzupassen. In der Intensiv- und Notfallmedizin kommen noch Signale multipler Sensoren im und am Körper in Echtzeit hinzu. Dargestellt auf verschiedenen Monitoren und zusammen mit der Flut an Informationen aus der elektronischen Krankengeschichte, können die Daten zur raschen Entscheidungsfindung insbesondere in Notfallsituationen rund um die Uhr am Krankenbett von medizinischem Personal kognitiv nicht mehr integriert werden.

Auf der Neurointensivstation des Universitätsspitals Zürich soll in einem Pilotprojekt ein «ICU-Cockpit», basierend auf modernster Informationstechnologie entwickelt werden. In einem ersten Schritt werden die Daten der zahlreichen medizintechnischer Geräte unterschiedlicher Hersteller und Schnittstellen in einer Software zeitsynchron zusammengeführt. Algorithmen zur Artefakt-Erkennung und -Elimination werden entwickelt. In einer zweiten Phase wird die enorme Menge an gespeicherten Patientendaten – wir bewegen uns im Tera-Byte Bereich – dazu dienen, komplexe pathophysiologische Zusammenhänge zu erkennen und zu modellieren, um weitere Algorithmen für Frühalarmsysteme und Therapieempfehlungen zu entwickeln.

ICU Cockpit kann eine grundlegende Entwicklung in der Notfall- und Intensivmedizin anstossen. «Data mining», «cognitive computing» und «artificial intelligence» können 1. unsere Arbeitweise im Klinikalltag bzgl. Diagnostik, Therapie und Risikomanagement wesentlich verbessern. 2. Patientendaten von Intensivstationen können in anonymisierter Form international vernetzt werden. Dies eröffnet enormes Potential für klinische Studien und weitere wissenschaftliche Erkenntnisse.

Die Datenerfassung von zahlreichen Geräten konnte bisher in ein Datenkollektions-System und auf einer Zeitachse zusammengefasst werden. Schon die zeitliche Synchronisierung und Visualisierung all der Messdaten sowohl des Kreislaufs als auch des Nervensystems erweist sich im Klinikalltag zum Erkennen pathophysiologischer Zusammenhänge als hilfreich. Das System ist an 4 Bettplätzen der Neurointensivstation des Universitätsspitals Zürich installiert. Die gewonnenen Datenströme können in eine spezielle Software eingespeist und im Flug analysiert werden. In die von der Ethikkommission Zürich bewilligte Studie konnten bisher 50 Patienten eingeschlossen werden. Erste Algorithmen zur Voraussage kritischer Anstiege des Druckes im Schädelinnern und von Episoden von Sauerstoff-Mangel im Gehirn konnten entwickelt werden.

Connecting Smart Systems to Optimize Emergency Neurological Life Support on «Smart America»
Moberg's Smart ICU powered by IBM real-time analytics, Blog on IBM Big Data & Analytics Hub