KI gegen den wachsenden Leitlinien-Dschungel in der Medizin

Medizinische Leitlinien fassen den aktuellen wissenschaftlichen Stand zur Behandlung bestimmter Erkrankungen zusammen und dienen Ärztinnen und Ärzten als Orientierung bei Therapieentscheidungen. Doch mit dem schnellen Wachstum medizinischen Wissens wird es zunehmend schwieriger, den Überblick zu behalten.

Ein öffentlich-privates Konsortium unter Leitung der Charité – Universitätsmedizin Berlin entwickelt deshalb im EU-Projekt GUIDE-AI digitale Assistenzsysteme auf Basis von Künstlicher Intelligenz (KI). Ziel ist es, medizinisches Personal dabei zu unterstützen, Therapien stärker an aktuellen Leitlinien auszurichten. Das Projekt wird im Rahmen der Innovative Health Initiative (IHI) der Europäischen Union für vier Jahre mit 9,5 Millionen Euro gefördert.

"Das medizinische Wissen verdoppelt sich allerdings alle 73 Tage, manche Leitlinien umfassen mittlerweile mehr als hundert Seiten“, erklärt Dr. Dr. Matthias Gröschel, Arzt und Leiter einer Forschungsgruppe im Fächerverbund Infektiologie, Pneumologie und Intensivmedizin der Charité. „Noch dazu werden die Empfehlungen regelmäßig aktualisiert. Es ist schlicht eine große Herausforderung, all die Details und Updates für eine Vielzahl an Erkrankungen im Kopf zu haben."

Im Projekt GUIDE-AI arbeiten 19 Partner aus sieben europäischen Ländern sowie Israel zusammen. Beteiligt sind Forschungseinrichtungen, kleine und mittlere Unternehmen, Pharmaunternehmen sowie Patientenvertretungen. Die Projektkoordination liegt bei Matthias Gröschel, das Projektmanagement übernimmt AstraZeneca.

Die geplanten KI-Assistenten sollen direkt in Krankenhausinformationssysteme oder Praxissoftware integriert werden. Dort gleichen sie verordnete Therapien automatisch mit aktuellen Leitlinien ab. Bei Abweichungen können sie behandelnde Ärztinnen und Ärzte auf mögliche Anpassungen hinweisen.

Zum Einsatz kommen dafür große Sprachmodelle (Large Language Models, LLMs), die medizinische Leitlinien analysieren und mit individuellen Patientendaten vergleichen.

Ein Beispiel ist die Behandlung der Herzinsuffizienz mit reduzierter Ejektionsfraktion (HFrEF). Hier müssen Ärztinnen und Ärzte zahlreiche Faktoren berücksichtigen, darunter:

• Blutdruck und Herzfrequenz
• Nierenfunktion
• Elektrolythaushalt
• Begleiterkrankungen
• mögliche Wechselwirkungen von Medikamenten

Der geplante Navigator könnte etwa darauf aufmerksam machen, wenn nicht alle empfohlenen Medikamente verordnet sind oder Dosierungen angepasst werden sollten.

"Am Ende entscheidet immer die behandelnde Ärztin in Anbetracht aller relevanten Informationen über die Therapie", sagt Matthias Gröschel. "Aber mithilfe der GUIDE-AI-Navigatoren wollen wir auf Möglichkeiten hinweisen, die Therapie nach Leitlinie zu optimieren."

Zu Beginn konzentriert sich das Projekt auf vier häufige chronische Krankheiten:

• Herzinsuffizienz vom Typ HFrEF
• Chronische Nierenerkrankung (CKD)
• Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD)
• Asthma

Schätzungen zufolge sind mehr als 160 Millionen Menschen in Europa von diesen Erkrankungen betroffen. Für jede dieser Krankheiten soll ein eigener Leitlinien-Navigator entwickelt werden. Perspektivisch ist auch eine Erweiterung auf weitere Krankheitsbilder geplant, etwa chronisch-entzündliche Darmerkrankungen.

Neben der technischen Entwicklung umfasst GUIDE-AI auch eine klinische Studie, die untersuchen soll, ob Ärztinnen und Ärzte mit Unterstützung der KI tatsächlich häufiger leitliniengerechte Therapien verordnen. Zudem sollen die Systeme künftig auch verständliche Informationen für Patientinnen und Patienten bereitstellen.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Schutz sensibler Gesundheitsdaten. Die KI-Modelle sollen möglichst auf lokalen Servern betrieben werden oder mindestens den europäischen Datenschutzvorgaben entsprechen.

Mit solchen KI-gestützten Leitlinien-Assistenten könnte die digitale Unterstützung im klinischen Alltag künftig stärker dazu beitragen, komplexe Therapieentscheidungen effizienter zu strukturieren und aktuelle medizinische Empfehlungen besser zu berücksichtigen.

MEDICA.de; Quelle: Charité – Universitätsmedizin Berlin