Die zehn wichtigsten Vorteile künstlicher Intelligenz im Gesundheitswesen

Gesundheit ist unbezahlbar – deshalb ist das Gesundheitswesen so wichtig. Dank technologischer Fortschritte erhalten Menschen, die medizinische Versorgung benötigen, bessere Hilfe. Unter diesen Fortschritten sticht künstliche Intelligenz mit ihren zahlreichen Vorteilen hervor.

Sehen wir uns die zehn wichtigsten Vorteile künstlicher Intelligenz im Gesundheitswesen genauer an und erfahren wir, wie sie die medizinische Versorgung konkret verändert.

Verbesserte klinische Diagnostik#

Bei einer Diagnose berücksichtigt ein Arzt Faktoren wie die Krankengeschichte, die Symptome und die Laborergebnisse des Patienten. Dabei müssen viele Aspekte bedacht werden, und manchmal ist eine Diagnose nicht korrekt. Der Prozess ist komplex, und trotz aller Bemühungen können Ärzte Fehler machen. Sie sind auch nur Menschen und können wichtige Details übersehen, besonders nach langen und anstrengenden Schichten.

Selbst wenn Krankenhäuser optimal arbeiten, erzeugen sie jährlich etwa 50 Petabyte an Daten, von denen 97 % ungenutzt bleiben. Künstliche Intelligenz hilft medizinischem Fachpersonal, diese Informationen zu organisieren, zu kategorisieren und effektiv für genauere Diagnosen zu nutzen.

Beispielsweise haben Google und Verily einen Algorithmus für maschinelles Lernen entwickelt, der bei der Untersuchung auf diabetische Retinopathie (DR) und diabetisches Makulaödem (DME) hilft – zwei der häufigsten Ursachen für vermeidbare Erblindung bei Erwachsenen. So können Ärzte mehr Zeit für die Behandlung und Betreuung von Patienten aufwenden, statt sich nur mit der Erstdiagnose zu befassen.

Abb. 1. Darstellung, wie maschinelles Lernen bei der Untersuchung auf DR und DME eingesetzt werden kann.

Früherkennung von Krankheiten#

Wenn KI genauere Diagnosen stellen kann, führt das direkt dazu, dass Krankheiten und Gesundheitsprobleme früher erkannt werden. Das ist entscheidend, denn viele Krankheiten lassen sich deutlich besser behandeln, wenn sie frühzeitig erkannt werden.

Bei Lungenkrebs ist die Chance auf eine erfolgreiche Behandlung beispielsweise deutlich höher, wenn er früh erkannt wird. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation ist Lungenkrebs weltweit die tödlichste Krebsart. Jedes Jahr sterben weltweit mehr als 1,7 Millionen Menschen an Lungenkrebs.

Google Health hat ein KI-Modell entwickelt, das 5 % mehr Krebsfälle erkennt und die Zahl falsch positiver Ergebnisse im Vergleich zu Radiologen ohne Unterstützung um mehr als 11 % senkt. Das KI-Modell kann CT-Aufnahmen dreidimensional analysieren, um die Gesamtbösartigkeit eines Lungenkrebses und sogar feine bösartige Gewebeveränderungen zu erkennen.

KI kann große Mengen medizinischer Daten effizienter analysieren, als es Menschen möglich wäre. Dabei kann sie Muster und Anomalien erkennen, die auf Krankheiten im Frühstadium hindeuten könnten und für viele Patienten bessere Behandlungsergebnisse ermöglichen.

Personalisierte Behandlungspläne#

Wenn KI die Analyse medizinischer Daten beschleunigt, können personalisierte Behandlungspläne für alle Wirklichkeit werden. Ein personalisierter Behandlungsplan ist eine maßgeschneiderte Gesundheitsstrategie, die speziell für dich erstellt wird. Dabei werden deine individuelle Krankengeschichte, dein Lebensstil und sogar deine genetische Ausstattung berücksichtigt. Es handelt sich nicht um einen Einheitsansatz, sondern um einen Plan, der genau auf deine persönlichen gesundheitlichen Bedürfnisse zugeschnitten ist.

Hier sind einige Vorteile eines von KI erstellten personalisierten Behandlungsplans:

• Bessere virtuelle Arztbesuche – KI kann deine Gesundheitsdaten aus der Ferne auswerten und Empfehlungen geben. Das ist hilfreich, wenn du nicht persönlich zum Arzt gehen kannst oder möchtest.
• Mehr über deine Gesundheit erfahren – KI kann dir Gesundheitstipps und Informationen anbieten, die auf deinen persönlichen Zustand zugeschnitten sind. So kannst du deine Gesundheit besser verstehen und im Blick behalten.
• Unterstützung bei der häuslichen Pflege – Mithilfe von Daten aus Gesundheitsgeräten für zu Hause kann KI deine Gesundheit überwachen, wenn du an einer chronischen Krankheit leidest oder dich nach einem Krankenhausaufenthalt erholst.
• Schnelle Gesundheitswarnungen – KI kann deine Gesundheitswerte im Auge behalten und dich und deinen Arzt schnell informieren, wenn etwas auffällig erscheint.

Innovative Analyse medizinischer Bilder#

Die medizinische Bildgebung umfasst verschiedene Technologien, mit denen Ärzte in den menschlichen Körper hineinsehen können, um Gesundheitsprobleme zu diagnostizieren, zu überwachen und zu behandeln. Sie beruht auf nichtinvasiven Verfahren, die medizinischem Fachpersonal helfen, Verletzungen zu erkennen, Krankheiten zu identifizieren oder chronische Erkrankungen zu behandeln. KI in der medizinischen Bildgebung hilft dabei, problematische Bereiche oder feine Details zu erkennen, die dem menschlichen Auge möglicherweise entgehen.

Ein gutes Beispiel dafür ist der Einsatz von maschinellem Lernen, um MRT-Aufnahmen von Hirntumoren zu analysieren. Mit herkömmlichen Methoden kann die Klassifizierung von Hirntumoren bis zu 40 Minuten dauern. Mit maschinellem Lernen lässt sich die Aufgabe heute in wenigen Minuten erledigen – das spart Zeit und verbessert zugleich die Genauigkeit.

Optimierte Prozesse bei der Arzneimittelentwicklung#

Abb. 2. Darstellung des herkömmlichen Zeitplans für die Arzneimittelforschung und -entwicklung.

Die Entdeckung, Entwicklung, Erprobung und Markteinführung neuer pharmazeutischer Wirkstoffe oder therapeutischer Behandlungen – die sogenannte Arzneimittelentwicklung – kann herkömmlicherweise bis zu 10 bis 15 Jahre dauern. KI kann diesen Prozess optimieren. Studien haben gezeigt, dass der Einsatz von KI bei der Wirkstoffentdeckung Einsparungen von mindestens 25 bis 50 % bei Zeit und Kosten ermöglichen kann.

KI lässt sich auf vielfältige Weise in der Arzneimittelforschung und -entwicklung einsetzen. Sehen wir uns einige Beispiele an:

• Effizientere Forschung: Werkzeuge zur natürlichen Sprachverarbeitung (NLP) können dabei helfen, wissenschaftliche Literatur und Datenbanken nach relevanten Informationen zu durchsuchen.
• Den Prozess vereinfachen: KI-gestützte Algorithmen können die Bindungsaffinität von Wirkstoffen an Zielproteine vorhersagen und den Bedarf an umfangreichen Labortests reduzieren.
• Arzneimittelsicherheit verbessern: KI-Systeme können reale Patientendaten analysieren, um mögliche unerwünschte Arzneimittelwirkungen zu erkennen.
• Arzneimittel neu einsetzen: KI kann herausfinden, welche vorhandenen Medikamente möglicherweise neue Krankheiten behandeln können.

Unser Verständnis der persönlichen Genetik verbessern#

Fortschritte bei der KI verändern unser Verständnis der persönlichen Genetik. Durch die Analyse umfangreicher genetischer Datensätze kann KI genetische Varianten aufspüren, die beeinflussen, wie eine Person auf Behandlungen anspricht. Außerdem können KI-gestützte Algorithmen wichtige Biomarker aufdecken und anhand genetischer Informationen Gesundheitsrisiken vorhersagen. So erhalten Menschen wertvolle Erkenntnisse, mit denen sie ihre Gesundheit vorausschauend betreuen können.

Dr. Zhenghe J. Wang, Vorsitzender der Abteilung für Genetik und Genomwissenschaften und Mitverantwortlicher des Programms für Krebsgenomik und Epigenomik an der Case Western Reserve University, erklärt: „Wir verfügen über viele Genomdaten, aber sie sinnvoll auszuwerten, kann sehr schwierig sein. KI wird uns dabei helfen, wichtige Informationen herauszufiltern, die das menschliche Gehirn nicht erfassen kann. Das ist ein spannendes Forschungsgebiet.“

In Zukunft wird KI wahrscheinlich umfangreiche genetische Daten zusammen mit bildgebenden Aufnahmen analysieren können, um personalisierte Behandlungspläne zu erstellen.

Automatisierung des Umsatzzyklusmanagements (RCM)#

Die Vorteile künstlicher Intelligenz im Gesundheitswesen beschränken sich nicht auf die Patientenversorgung oder die klinische Arbeit. KI kann auch dabei helfen, verschiedene Bereiche des Gesundheitswesens zu automatisieren und zu verbessern, darunter das Umsatzzyklusmanagement (RCM). Dabei geht es darum, wie Krankenhäuser und Gesundheitssysteme ihre Finanzabläufe verwalten.

Eine aktuelle Umfrage unter Führungskräften von Krankenhäusern und Gesundheitssystemen in den USA ergab, dass fast 74 % Teile ihrer Abläufe im Umsatzzyklus aktiv automatisieren. Die zunehmende Automatisierung im Gesundheitswesen steht für einen umfassenderen Trend, der auf höhere Effizienz, geringere Kosten und bessere Behandlungsergebnisse abzielt.

Ein wichtiger Vorteil der Automatisierung im RCM ist, dass sich damit wiederkehrende Aufgaben mit nur minimalem menschlichem Eingreifen erledigen lassen. Außerdem wird KI zunehmend für Aufgaben wie vorausschauende Analysen von Abrechnungsprozessen für Patienten, personalisierte Patientenkommunikation, Versicherungsprüfungen und ein fortschrittliches Management abgelehnter Ansprüche eingesetzt.

Automatisierung administrativer Prozesse im Gesundheitswesen#

KI wird in der Verwaltung des Gesundheitswesens immer wichtiger. Mithilfe von Technologien wie Robotic Process Automation und natürlicher Sprachverarbeitung kann KI Routineaufgaben wie Terminplanung, Abrechnung und Dateneingabe automatisieren. In den kommenden Jahren dürfte KI die Arbeitsweise von Krankenhäusern erheblich verändern.

Abb. 3. Aufgaben von KI in der Verwaltung des Gesundheitswesens

So könnten beispielsweise etwa 40 % der Aufgaben von unterstützendem Gesundheitspersonal und rund ein Drittel der Aufgaben von medizinischem Fachpersonal mithilfe von KI automatisiert werden. Studien haben außerdem gezeigt, dass der Einsatz von KI im Gesundheitswesen Pflegekräften und anderen Gesundheitsdienstleistern wertvolle Zeit verschaffen kann. So können sie sich stärker auf die Patientenversorgung und ihre berufliche Weiterentwicklung konzentrieren.

Personalwesen und Personalplanung vereinfachen#

Künstliche Intelligenz verändert die Arbeit im Personalwesen und in der Personalplanung des Gesundheitswesens, indem sie diese Prozesse effizienter und innovativer macht. Unternehmen nutzen KI, um Mitarbeiter besser einzubinden, die Einstellung zu vereinfachen und das Talentmanagement zu verbessern. Beispielsweise sind KI-Chatbots inzwischen im Personalwesen weit verbreitet und helfen bei Aufgaben wie der Vorauswahl von Bewerbern und der Vereinbarung von Vorstellungsgesprächen.

Hier sind einige wichtige Anwendungen von KI im Personalwesen und bei der Personalbeschaffung:

• KI-Algorithmen für eine präzise Zuordnung von Stellen und die Auswahl von Bewerbern einsetzen.
• Vorausschauende Analysen nutzen, um mögliche Bereiche für die Weiterqualifizierung von Mitarbeitern zu erkennen.
• Mithilfe von KI maßgeschneiderte Schulungs- und Weiterbildungsprogramme erstellen.
• Die Leistungsbeurteilung von Mitarbeitern mithilfe KI-gestützter Analysen und Feedbackwerkzeuge verbessern.

Informationstechnologiesysteme optimieren#

KI verändert die IT-Systeme im Gesundheitswesen und macht sie effizienter. Sie kann die Cybersicherheit stärken, indem sie Bedrohungen erkennt und bekämpft. So lassen sich Patientendaten schützen.

KI kann auch Routineaufgaben der IT wie Netzwerkverwaltung und Datensicherungen automatisieren. Das spart IT-Mitarbeitern Zeit und ermöglicht ihnen, sich auf wichtigere Aufgaben zu konzentrieren. Durch die Verbindung von KI mit der IT im Gesundheitswesen lassen sich Abläufe optimieren und die Qualität der Gesundheitsversorgung verbessern.

Die wichtigsten Erkenntnisse#

Wir haben die zehn wichtigsten Vorteile künstlicher Intelligenz im Gesundheitswesen untersucht. Dabei wird deutlich, dass KI in diesem Bereich erhebliche Vorteile bietet. Von der deutlichen Verbesserung der klinischen Diagnostik bis hin zur Früherkennung von Krankheiten macht KI die Gesundheitsversorgung präziser und individueller. Weitere Informationen zu verschiedenen KI-Lösungen im Gesundheitswesen findest du auf unserer Seite zu KI-Lösungen im Gesundheitswesen.

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