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: Wie Künstliche Intelligenz die Herzgesundheit verbessert

Was wie Science-Fiction anmutet, gehört am Universitären Herzzentrum Ulm (UHU) zum Alltag: Herzpatient:innen werden nicht mehr nur vor Ort, sondern elektronisch und mithilfe modernster IT und von Künstlicher Intelligenz überwacht und behandelt. Prof. Dr. Wolfgang Rottbauer, Ärztlicher Direktor der Klinik für Innere Medizin II am Universitätsklinikum Ulm (Kardiologie, Angiologie, Pneumologie, Internistische Intensivmedizin sowie Sport- und Rehabilitationsmedizin), nennt einige Beispiele.

Telemedizinische Diagnostik per Smartwatch

Immer mehr Menschen tragen einen individuellen Gesundheitsmonitor am Körper – ihr Smartphone und/oder ihre Smartwatch. Diese können viele medizinische Informationen, wie zum Beispiel ein EKG, aufzeichnen und werden gerne genutzt, um sich ein Bild des eigenen gesundheitlichen Zustandes zu machen oder um sportliche Ambitionen zu begleiten und zu steuern. Verspürt man nun Herzstolpern, Herzrasen oder Schwindelattacken, können die Geräte eine weitere wichtige Rolle übernehmen, nämlich in der Diagnose von Herzrhythmusstörungen.

Das Universitäre Herzzentrum Ulm bietet die Möglichkeit, die aufgezeichneten Daten an eine gesicherte Cloud zu übermitteln. An dieser Stelle kommt eine KI-basierte Software auf den Rechnern des Herzzentrums zum Einsatz. Mit ihrer Hilfe erhalten die Ärzt:innen Einblick in den Zustand der Patient:innen und können Erkrankungen, etwa Vorhofflimmern, diagnostizieren, ohne den Patienten persönlich gesehen zu haben. Somit ist es künftig möglich, bei einer sehr viel größeren Anzahl von Menschen innerhalb kürzester Zeit nach Herzrhythmusstörungen zu fahnden und die notwendigen Schritte einzuleiten. „Vorhofflimmern geht mit dem Risiko für Schlaganfälle einher. Durch frühzeitige Erkennung und den Beginn einer blutverdünnenden Therapie lassen sich diese verlässlich verhindern“, sagt Prof. Rottbauer.

Auch Patient:innen, die an einer Herzschwäche leiden, profitieren von der telemedizinischen Infrastruktur, die das UHU bereitstellt. Viele dieser Patient:innen tragen Herzschrittmacher, Defibrillatoren oder implantierte Monitorsysteme. „Diese Implantate funktionieren wie Monitoring-Systeme und sind mit Sensoren versehen, die Signale über das Internet senden. So können wir zum Beispiel überwachen, ob eine generelle Verschlechterung eintritt oder nicht. Außerdem sehen wir, ob ein gegebenes Medikament die erhoffte Wirkung gezeigt hat – oder nicht.“

Dieser Aspekt der modernen Medizin wird ‚Telemedizin‘ genannt. Sie ermöglicht, dass aus der Ferne eingegriffen werden kann, bevor eine Verschlechterung zu einer Aufnahme in ein Krankenhaus führt, in welchem möglicherweise die Expertise zur Behandlung dieser komplexen Herzerkrankungen gar nicht vorliegt. „Die Patient:innen sparen sich den teilweise langen Weg zu uns nach Ulm. Da wir am Herzzentrum ein extrem hohes Level an Spezialisierung bündeln, sind wir auch überregional eine zentrale Anlaufstelle. Aus Klinikperspektive ist Telemedizin extrem ressourcenschonend, denn wir haben die Gewissheit, dass wir nur tatsächlich kranke Patienten versorgen; also diejenigen, die wirklich unsere Hilfe brauchen“, so der international renommierte Herzmediziner.

Hochspezialisierte Ärzte: Virtuell in jedem OP

Auch auf der Intensivstation wird telemedizinisch gearbeitet: „Wir nennen das dann Televisite“, erläutert Prof. Rottbauer. „Wenn es um fachliche Fragen oder therapeutische Einschätzungen geht, können wir uns via Bildschirm auf eine Intensivstation eines umliegenden Krankenhauses zuschalten und uns den Patienten auf diese Weise anschauen und von den Ärzt:innen dort gezielt aktuelle Werte zeigen lassen, zum Beispiel vom Beatmungsgerät oder dem Herzunterstützungssystem, das wir in Ulm implantiert haben. Alle notwendigen klinischen Informationen stehen uns zur Verfügung, ohne, dass wir physisch vor Ort sein müssen. So steigen die Behandlungsqualität und die Patientensicherheit natürlich enorm, denn so vermeiden wir Krankentransporte, die mitunter sehr risikoreich sind.“

Unterstützt wird Prof. Rottbauer durch ein Team von hoch qualifizierten Fachärzt:innen. Dr. Johannes Mörike ist leitender Oberarzt und Spezialist für die Implantierung von Herzschrittmachern und Herzschwächeaggregaten. „Er koordiniert die gesamte Digitalisierungsoffensive am Universitären Herzzentrum.“ Prof. Dr. Mirjam Keßler ist geschäftsführende Oberärztin und betreut das überregionale Herzschwächezentrum. Prof. Rottbauers Stellvertreter, Prof. Dominik Buckert, verantwortet die überregionale Koordination der Telemedizin mit allen Herzschwäche- und Herzklappenzentren, mit welchen das UHU anonymisierte Daten austauscht.

Bundesweites Forschungsprojekt ACRIBiS soll Risiken besser vorhersagen

Diese zukunftsweisende Form der Patientenversorgung steht auch im Zentrum eines bundesweiten Forschungsprojekts, an dem sich das Universitäre Herzzentrum Ulm beteiligt: ACRIBiS. Mit Unterstützung von mehr als 9 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung werden hierbei medizinische Daten von 15 beteiligten Partnerstandorten aus Deutschland auf modernste Weise zusammengeführt. Diese Datenbasis wird uns mithilfe einer künstlichen Intelligenz eine genaue Risikoabschätzung ermöglichen, z.B. für Herz-Kreislauf-Erkrankungen unserer Patient:innen.

„Es mag vielleicht verrückt klingen – aber es wird zukünftig möglich sein vorherzusagen, wie viele Menschen in Deutschland in 20 Jahren einen Herzschrittmacher brauchen“, erklärt Prof. Rottbauer. Gleichzeitig können Patienten von einer maßgeschneiderten Therapie profitieren.„Als Universitätsklinikum haben wir den Auftrag auszubilden, zu versorgen und zu forschen. Durch die einzigartige und sehr enge Verzahnung von hoch motivierten Kliniker: innen, Forscher:innen und Hochschullehrer:innen sind wir natürlich prädestiniert für die langfristige Umsetzung solcher Großprojekte“, fährt der Herzmediziner fort. Eine wichtige Schlüsselfunktion nimmt dabei die digital höchst kompetente Generation Z in der Person des Weiterbildungsassistenten und Forschers des UHU, Dr. Dominik Felbel, ein, der neben seiner klinischen Tätigkeit als Herzmediziner auch im ACRIBiS-Managementboard äußerst engagiert ist.

„Das ACRIBiS-Konzept und die entwickelten technischen Lösungen sind ein Meilenstein auf dem Weg zu einer personalisierten und präventiven Herz-Kreislauf-Medizin. Wir sind zuversichtlich, dass die damit geschaffenen Grundlagen zukünftig auch auf andere medizinische Bereiche übertragen werden können“, freut sich Prof. Rottbauer.