Sepsis – Künstliche Intelligenz kann ­Leben retten

Experten der Deutschen Sepsis-Stiftung schlagen Alarm. Seit etwa 30 Jahren sei die Sterberate bei einer Sepsis gleichgeblieben, im Gegensatz zu anderen Ländern, darunter Norwegen, Dänemark, die Schweiz oder Australien. Dort sei die Chance, eine Sepsis zu überleben, deutlich höher. Zwar habe Deutschland viele internationale Bemühungen im Kampf gegen die Sepsis vorangetrieben, deren Umsetzung erfolge in Deutschland jedoch nach wie vor nicht.

Sepsis ist eine der häufigsten Todesursachen in Deutschland: Von etwa 230.000 Menschen, die jährlich daran erkranken, versterben zirka 85.000. Der Welt-Sepsis-Tag am 13. September ist daher eine Gelegenheit, wiederholt auf diese große gesellschaftliche Herausforderung aufmerksam zu machen beziehungsweise Lösungen aufzuzeigen.

So warnt beispielsweise der BVMed angesichts der anstehenden gesetzlichen Reformvorhaben im Gesundheitswesen davor, an der Infektionsprävention zu sparen. Denn eine konsequente Basishygiene vermeide Infektionen und schütze Patienten vor Sepsis und deren Folgen für die Menschen selbst, aber auch für die Gesellschaft und das Gesundheitssystem.

KI-Lösungen zur Sepsis-Früherkennung

Ein Lösungsansatz könnte die Unterstützung durch Künstliche Intelligenz sein. So würden erste KI-Anwendungen bereits erfolgreich in der Sepsis-Früherkennung eingesetzt, so die Deutsche Gesellschaft für Chirurgie e.V. (DGCH) anlässlich des Welt-Sepsis-Tages.

Da die Symptome einer beginnenden Sepsis auch bei weniger gefährlichen Infekten auftreten, kann es zu einer falschen Einschätzung der Situation kommen. „Symptome wie Benommenheit, Verwirrung, Herzrasen und Atemnot sollten aber definitiv als Warnsignale ernst genommen werden“, betont DGCH-Präsident Professor Dr. med. Jens Werner. Eine sich entwickelnde Sepsis sei immer ein Notfall, bei dem jede Minute zähle, um ein völliges Kreislaufversagen und bleibende Schäden abzuwenden.

Selbst medizinisches Fachpersonal kann die frühen Anzeichen einer Sepsis übersehen oder falsch einschätzen. Lebensnotwendige Therapien wie eine sofortige Antibiotika-Gabe, die Identifizierung und Beseitigung des Infektionsherdes sowie die Unterstützung des Kreislaufs durch Infusionen setzen daher oft zu spät ein. „Dieses Manko ist lange bekannt, eine Trendwende ist bislang jedoch leider ausgeblieben“, konstatiert Werner. Hier könne der Einsatz von Künstlicher Intelligenz tatsächlich helfen, denn, es gehe um Mustererkennung, bei der die KI dem Menschen überlegen sei.

Tests sind vielversprechend

In verschiedenen Kliniken werden bereits KI-Tools erprobt, die sepsistypische „Muster“ in Patientendaten wie Körpertemperatur, Blutwerten, Vitalparametern und der bisherigen Krankengeschichte aufspüren. So kann eine an der Technischen Universität Wien entwickelte KI bei einer Sepsis passende Behandlungsschritte vorschlagen. Der Algorithmus wurde mit 10.000 Patientendaten angelernt und kann die Situation des Betroffen im Vergleich zum Menschen besser einschätzen.

Im AMPEL-Projekt am Universitätsklinikum Leipzig berechnet eine KI das Sepsis-Risiko automatisch anhand des kleinen Blutbildes, das für jeden Klinikpatienten vorliegt. In 80 bis 84 Prozent der Fälle schätzte die KI das Sepsis-Risiko richtig ein. Zusammen mit dem Sepsis-Marker Procalcitonin lag die Vorhersagegenauigkeit sogar bei fast 86 Prozent.

Am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg wird ein nicht-invasiver Ansatz verfolgt, der eine sofortige Diagnose direkt am Krankenbett ermöglicht. Eine spezielle Kamera erfasst das Abstrahlungsspektrum der Haut jenseits des sichtbaren Lichtes und damit auch die veränderte Durchblutung kleinster Blutgefäße in der Haut, die im frühen Sepsis-Stadium auftritt. Eine entsprechend geschulte KI erkannte das in 80 Prozent der Fälle. Wurden weitere klinische Daten ausgewertet, erkannte das System sogar 94 Prozent.

Nur wenig Zeit für Therapiebeginn

Das Zeitfenster für den Beginn der antimikrobiellen Therapie ist laut der aktualisierten S3-Leitlinie zur Sepsis nicht groß. Es beträgt maximal drei Stunden, abhängig von der Diagnose. Der Einsatz Künstlicher Intelligenz könnte schneller zu Ergebnissen führen, die einen zügigen Therapiebeginn ermöglichen, und damit Patienten vor bleibenden Schäden oder gar dem Tod schützen.