Forschende der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen haben ein vielversprechendes Frühwarnsystem entwickelt, das Infektionsausbrüche in Krankenhäusern schneller erkennen soll. Das Projekt, benannt VaSequIs, wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt mit über 1,5 Millionen Euro über einen Zeitraum von 14 Monaten gefördert. Ziel ist es, Infektionsgeschehen durch die eingehende Analyse von Patienten-, Trink- und Abwasserproben frühzeitig zu erkennen und besser zu verstehen.

Das interdisziplinäre Team unter der Leitung von Prof. Dr. Jan Buer und Prof. Dr. Martin Exner führt vergleichende Untersuchungen durch, die Proben aus der Patientenversorgung mit denen an kritischen Stellen, wie der öffentlichen Wasserversorgung und dem Abwassernetz, analysieren. Im Universitätsklinikum Essen werden zudem automatische Probennehmer eingesetzt, die rund um die Uhr hygienisch Abwasserproben entnehmen. Durch molekularbiologische Analysen und Genomsequenzierung lassen sich Krankheitserreger erkennen und deren Menge bestimmen.

Fortschritte in der Infektionsüberwachung

Das Team nutzt moderne KI-Technologien, um Zeitreihen zu erstellen und Vorhersagen zu entwickeln, die es ermöglichen, mögliche Infektionsausbrüche frühzeitig zu identifizieren. Diese Erkenntnisse sollen zeitgerecht der Krankenhaushygiene zur Verfügung gestellt werden, um effektive Maßnahmen zur Verhinderung von Ausbrüchen einleiten zu können. Die HYGIUM – Zentrum für Hygiene und Umweltmedizin GmbH aus Köln hat sich bereit erklärt, den Transfer der gewonnenen Erkenntnisse in die praktische Anwendung zu unterstützen.

VaSequIs steht für die Validierung von Verfahren zur Sequenzierung von Isolaten aus den untersuchten Proben, um die infektionsepidemiologische Bedeutung zu bestimmen. Diese Entwicklung ist ein wichtiger Schritt in der Bekämpfung und Kontrolle von Infektionsausbrüchen, insbesondere in einem Krankenhausumfeld, wo die Übertragung von Erregern oft kritisch ist.

Zusätzlich zu den Entwicklungen in Duisburg-Essen hat eine internationale Studie im BMJ Global Health die Rolle von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Risikokommunikation und im Management von Infodemien bei Notfällen beleuchtet. Dieses Forschungsvorhaben wird von einem Gremium aus 54 Experten aus 27 Ländern unterstützt und hebt sowohl Chancen als auch Herausforderungen des Einsatzes von KI in Gesundheitskrisen hervor.

Chancen und Herausforderungen durch KI

Die Studie zeigt, dass KI-Tools helfen können, Gesundheitsbotschaften zielgruppenspezifisch zu gestalten und deren Reichweite in mehrsprachigen und multikulturellen Umfeldern zu erhöhen. Jedoch warnen die Forschenden auch vor Risiken wie algorithmischen Verzerrungen, Datenschutzbedenken und dem möglichen Negativimpakt auf gesundheitliche Ungleichheiten. Fehlerhafte Gesundheitsbotschaften könnten insbesondere gefährdete Gruppen schädigen und zur Verbreitung von Fehlinformationen beitragen, was die Notwendigkeit von vertrauenswürdigen Informationen unterstreicht, wie Cristiana Salvi von WHO/Europa anmerkt.

Darüber hinaus betont Dr. Daniela Mahl von der Universität Zürich die Bedeutung der Regulierung und einer klaren Umsetzung von KI-Technologien in der Gesundheitsversorgung. Die im Rahmen der Studie formulierten Empfehlungen sind mit dem Strategie- und Aktionsplan „Vorsorge 2.0“ von WHO/Europa kompatibel und fokussieren auf den Ausbau digitaler Kompetenzen und Kapazitäten der Länder von 2023 bis 2030, um eine effektivere Gestaltung der digitalen Transformation im Gesundheitswesen zu fördern.

In einem Editorial über Künstliche Intelligenz in der Medizin haben mehrere Autor:innen die Herausforderungen und Chancen dieses Themas in verschiedenen Kontexten erörtert. Die Implementierung von KI im Gesundheitswesen birgt sowohl Potenziale als auch Schwierigkeiten, die in einer Vielzahl von Fachartikeln behandelt werden, geordnet nach Themen wie medizinische Bildverarbeitung, klinische Entscheidungsunterstützung und Rehabilitation.

Die Entwicklungen im Projekt VaSequIs und die aktuellen Forschungen zur KI-Nutzung im Gesundheitswesen zeichnen ein differenziertes Bild der zukünftigen Möglichkeiten und betreffen nicht nur die Effizienz von Gesundheitsdiensten, sondern auch die Sicherheit und den Schutz der Patienten in einer zunehmend digitalisierten Welt.

Für vertiefende Informationen sind die entsprechenden Studien und Artikel verfügbar: Uni Duisburg-Essen berichtet, WHO Europa, Bundesgesundheitsblatt.