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Natural Language Processing für Medizin

Künstliche Intelligenz schreibt bald Arztbriefe

1. August 2023, 16:03 Uhr | Fraunhofer IAIS

Die Patient Journey im Krankenhaus zeigt auf, in welchen Bereichen Künstliche Intelligenz Prozesse vereinfachen und medizinisches Personal als auch Patientinnen und Patienten unterstützen kann.

Rund 150 Millionen Arztbriefe werden pro Jahr in Deutschland geschrieben, das kostet enorm viel Zeit. Der »Arztbriefgenerator« des Fraunhofer IAIS basiert auf Algorithmen und KI des Natural Language Processing (NLP) und soll Ärzten ab 2024 mehr Zeit für Patienten schenken.

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Gesundheitsdaten zählen zu den derzeit am stärksten wachsenden Datenmengen. »Wie wir diese Daten weiterverarbeiten und welche Möglichkeiten sich dadurch für Patienten, Pflegepersonal sowie Ärzte ergeben, haben wir selbst in der Hand«, sagt Dario Antweiler, Teamleiter Healthcare Analytics am Fraunhofer IAIS. Er arbeitet mit seinen Kollegen an einem Arztbriefgenerator der die Erstellung von Entlassbriefen vereinfachen und schon nächstes Jahr auf den Markt kommen soll.

Generative KI-Algorithmen im Klinik-Alltag

Large Language Modelle (LLM) haben in den vergangenen Monaten eine rasante Entwicklung vollzogen, das derzeit vermutlich bekannteste Beispiel eines LLM ist ChatGPT. »In naher Zukunft werden diese Modelle in der Lage sein, multimodal zu arbeiten, also auch Bilder oder tabellarische Daten, und nicht nur wie bisher Texte und gesprochene Sprache zu verarbeiten«, sagt Antweiler. Dadurch ergeben sich auch im medizinischen Bereich neue Möglichkeiten, das Personal zu entlasten, und Behandlungsprozesse – stets unter Berücksichtigung des Datenschutzes – im Sinne der Patienten weiterzu verbessern.

Personalmangel, Kostendruck und einem »Information-Overload« sind nur einige der aktuellen Herausforderungen im Klinik-Alltag; auch weil die meisten Daten im Krankenhaus noch mühsam per Hand ausgewertet werden. Antweiler sagt: »Die Daten auszuwerten, zu analysieren und daraus Schlüsse zu ziehen, kostet an vielen unterschiedlichen Stellen wertvolle Zeit, die im stressigen Krankenhausalltag einfach fehlt. Im schlimmsten Fall gehen wichtige Informationen verloren, was die Behandlung erschweren, teure Doppeluntersuchungen oder unvollständige Abrechnungen nach sich ziehen kann«.

Arztbriefgenerator soll 2024 erhältlich sein

Um Lösungen für diese Probleme in die Krankenhäuser zu bringen, arbeitet das Healthcare-Analytics-Team des Fraunhofer IAIS bereits eng mit medizinischem Personal zusammen: Aktuell entwickelt es gemeinsam mit mehreren Universitätskliniken, darunter die Universitätsmedizin Essen, verschiedene Möglichkeiten der Informationsextraktion aus Dokumenten. Für den in der Entwicklung befindlichen Artzbriefgenerator wertet die KI alle vorliegenden Dokumente aus und erstellt einen natürlich klingenden Text, der zusätzlich leicht verständliche Erklärungen für die Patienten enthält. Nach einer Kontrolle und möglichen Ergänzung oder Änderung durch die Mediziner wird der Arztbrief per Knopfdruck erstellt, und das in einem Bruchteil der Zeit, die eine rein manuelle Erstellung gekostet hätte. Bisher müssen Patienten am Tag ihrer Entlassung häufig länger auf dieses Dokument warten - ab dem nächsten Jahr können sie dann früher das Krankenhaus verlassen.

Vereinfachte Prozesse im Krankenhaus

Weitere Funktionen von Clinical NLP verringern den Workload des medizinischen Personals insgesamt, da die KI wichtige Informationen aus Krankendaten eines Patienten automatisiert zusammenfassen, und allen Behandlern übersichtlich strukturiert zu Verfügung stellen kann. Informationen sind so in kürzester Zeit greifbar und können umgehend weiterverarbeitet und dem medizinischen Personal vollumfänglich zur Verfügung gestellt werden. Dario Antweiler: »In den meisten Krankenhäusern werden jeden Tag Unmengen an Texten händisch ausgewertet, was sich – in unterschiedlichen Abteilungen oder nach der Entlassung beim Haus- und Facharzt – wiederholt. Diese Prozesse könnten mit unseren Anwendungen flächendeckend automatisiert, schnell, präzise und – in Hinblick auf den Datenschutz – auch sicher umgesetzt werden. Davon würden das Gesundheitswesen und insbesondere das Personal und die Patientinnen und Patienten profitieren.«

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Whitepaper »Natural Language Processing in der Medizin«

Gemeinsam mit seinem Team hat Dario Antweiler ein Whitepaper verfasst, in dem aktuelle Entwicklungen und Möglichkeiten dokumentenbasierter Prozesse im medizinischen Bereich aufgezeigt werden.

In dem Whitepaper »Natural Language Processing in der Medizin« zeigen die Forschenden die Potenziale Künstlicher Intelligenz für die medizinische Datenverarbeitung auf und geben gleichzeitig konkrete Handlungsempfehlungen für Entscheider. Dafür beschreiben sie praktische Anwendungsszenarien entlang der Wertschöpfungskette von Krankenhäusern und weisen auf Herausforderungen und Chancen bei der Umsetzung hin. (uh)

Kostenfreier Download des Whitepapers »Natural Language Processing in der Medizin« bei iais.fraunhofer.de