Keim-­Killer-KI

Das Bezirkskrankenhaus St. Johann in Tirol entwickelt ein KI-System zur Früherkennung von Krankenhausinfektionen. Das System ist bereits in Erprobung.

Es gibt sie noch, die Spitäler, die von jenen Kommunen betrieben und bezahlt werden, deren Bürger sie betreuen. Aber sie werden weniger. Jeder kennt den Grund: Bei den Gemeinden ruht die Kapitallast auf schmalen Schultern. Das Bezirkskrankenhaus St. Johann in Tirol ist mit seinen 262 Betten und jährlich 15.000 stationären Patienten eines der letzten kommunalfinanzierten Spitäler Österreichs. Und weil es so speziell ist, soll noch erklärt werden: Rechtsträger und Eigentümer ist der Gemeindeverband Bezirkskrankenhaus St. Johann in Tirol, dem sämtliche 20 Gemeinden des Bezirkes Kitzbühel angehören – von Aurach bis Westendorf. Was noch speziell ist: Das BKH St. Johann ist – glaubt man dem mit dem Haus kooperierenden KI-Spezialisten Jama Nateqi – „das erste voll digitalisierte Krankenhaus Österreichs“. Na bumm.

KI im kleinen.
Das BKH St. Johann hat in zwei Jahren eine durchgängige Datenstruktur geschaffen. Jetzt können KI-Anwendungen auf alle Bereiche des Hauses ausgerollt werden.

Innovationskraft im Kleinen

Eines von mehreren laufenden KI-Projekten im BKH ist ein Programm zur frühen Erkennung von Krankenhausinfektionen. Nosokomiale Infekte sind so etwas wie die Heimsuchung der modernen Klinikkultur. Initiator und Leiter des KI-Projektes ist Lucas Thummer, DGKP und Leiter der Krankenhaushygiene im BKH St. Johann – und nebenbei Miteigentümer eines Beratungsunternehmens im Bereich Hygienemanagement. Thummer kennt als diplomierter Krankenpfleger die Praxis. „Auf den Stationen ist Surveillance retrospektiv, personalintensiv und auch unvollständig“, sagt er. Ziel sei eine „Infektionssurveillance 4.0“, die klassische Krankenhaushygiene mit digitaler Datennutzung und KI-gestützter Analyse verbindet. Die Idee dahinter: Infektionsrisiken mithilfe spezieller Daten früher erkennen, Präventionsmaßnahmen gezielter setzen und Ausbrüche schneller identifizieren.

Der Hintergrund ist ernst. Rund fünf Prozent aller Patienten erwerben während ihres Krankenhausaufenthaltes eine nosokomiale Infektion. Die Folgen reichen von verlängerten Aufenthalten bis zu schweren Komplikationen. Abgesehen vom Patientenleid steigen die Behandlungskosten durch die Infektionen massiv. Thummer verweist auf durchschnittliche Mehrkosten von 14.500 Euro bei postoperativen Wundinfektionen, 22.000 Euro bei Blutstrominfektionen und bis zu 25.000 Euro bei ventilationsassoziierten Pneumonien. Das Problem: Viele Infektionen werden gar nicht vollständig erfasst. Bislang basiert Surveillance in vielen Häusern auf manuellen Einträgen. „Es hängt am menschlichen Faktor, wer einträgt und was eingetragen wird“, erklärt Thummer. Im Alltag bedeutet das: Hygieneteams arbeiten ausschließlich rückblickend, Daten liegen verteilt in unterschiedlichen Systemen und Auffälligkeiten werden oft erst spät sichtbar.

Die kollegiale Führung des BKH traf vor rund zweieinhalb Jahren die Grundsatzentscheidung, das gesamte Krankenhaus KI-gestützt weiterzuentwickeln. Die Voraussetzung dafür war eine durchgängige Daten-Infrastruktur, wie sie in größeren Kliniken noch immer nicht verfügbar ist. Über zwei Jahre hinweg wurden Datenquellen harmonisiert, Schnittstellen vereinheitlicht und ein zentraler Datenpool aufgebaut. „Wir wollten eine KI-gestützte Auswertungsstruktur der Routinedaten“, sagt Thummer. Verarbeitet werden Patientenbewegungen, mikrobiologische Befunde, Vitalparameter, Medikationen sowie Arzt- und Pflegedokumentationen. Die KI analysiert diese Daten anhand definierter KISS-Kriterien („Krankenhaus-Infektions-Surveillance-System“), die international für die Erfassung nosokomialer Infektionen verwendet werden.

Das Krankenhaus als Datenraum

Technisch unterstützt wird das Projekt vom Wiener Unternehmen Symptoma. Dessen Gründer Jama Nateqi beschäftigt sich seit Jahren mit KI-gestützter Diagnostik. Die Zusammenarbeit mit dem BKH St. Johann entstand nach einem Vortrag Nateqis über KI-gestützte Krankenhäuser im Jahr 2023. „Das Projekt ist nur möglich gewesen, weil wir am Krankenhaus seit zwei Jahren eine Infrastruktur aufbauen und etablieren, die KI-tauglich ist“, sagt Nateqi. Dafür seien sowohl neue Hardware als auch standardisierte Datenschnittstellen notwendig gewesen. Laut Nateqi wurde dafür „ein Millionenbetrag investiert“. Im Zentrum steht ein eigenes Data Warehouse innerhalb des Krankenhauses. Sämtliche Daten bleiben lokal gespeichert. Cloud-Lösungen kommen bewusst nicht zum Einsatz. „Wir wollten, dass die Daten indoor bleiben“, erklärt Thummer. Nateqi spricht in diesem Zusammenhang von „Datenschutzpurismus“. Die Daten würden zunächst anonymisiert, bevor die KI Muster analysiert.

Das Hygieneprojekt ist dabei nur ein Baustein einer deutlich größeren Strategie. Parallel arbeitet das Krankenhaus etwa an einer KI-gestützten Ambulanzlösung. Geplant ist unter anderem, dass die KI künftig ELGA-Daten zusammenfasst, Arztgespräche strukturiert dokumentiert und sogar Entlassungsbriefe vorbereitet. Auch medizinische Codierungen sollen automatisiert erfolgen. Laut Thummer liege die aktuelle Trefferrate bereits bei hundert Prozent.

Saubere Hände.
Lucas Thummer ist der Hygieneverant­wortliche der Klinik und Initiator des KI-Projektes. Mithilfe von KI sollen Vorfälle lückenlos erfasst werden. Anzeichen von Infektionsausbrüchen werden früher erkannt.

Der Kampf gegen die Dunkelziffer

Für Thummer liegt der praktische Nutzen der Hygiene-KI vor allem in der Früherkennung. Bislang wissen viele Häuser gar nicht genau, wie hoch ihre tatsächliche Infektionsrate ist. „Die Wahrheit kennt eigentlich niemand“, sagt Nateqi, selbst ausgebildeter Mediziner. Die Dunkelziffer sei enorm. Die KI soll dieses Problem lösen. Das System analysiert laufend Routinedaten und prüft automatisch, ob Kriterien für nosokomiale Infektionen erfüllt sind. Verdachtsfälle werden dem Hygieneteam angezeigt. Die Benutzeroberfläche zeigt Infektionsfälle pro Monat oder pro Abteilung, erlaubt den Zugriff auf OP-Berichte, Wunddokumentationen und mikrobiologische Befunde und erstellt automatisch Zusammenfassungen einzelner Fälle. „Man kann das runterbrechen bis auf die einzelne Behandlung“, erklärt Thummer. Dadurch werde sichtbar, wo sich Probleme häufen oder bestimmte Eingriffe auffällig werden. Das ermögliche ein deutlich präziseres Outbreak-Management und gezieltere Präventionsmaßnahmen.

Die ersten Ergebnisse liegen bereits vor. Die retrospektive Analyse wurde für mehrere Infektionsarten abgeschlossen. „Da haben wir festgestellt, dass es natürlich mehr Fälle gibt, als wir bislang dokumentiert hatten“, sagt Nateqi. Überraschend sei das allerdings nicht. Erstmals entsteht eine belastbare Datenbasis. Gleichzeitig lernt das System kontinuierlich weiter. Jede Entscheidung des Hygieneteams fließt als Feedback zurück in die KI. Perspektivisch soll die KI sogar Rückfragen stellen können, wenn bestimmte Fälle unklar bleiben.

Die kleine Klinik mit den großen Ambitionen

Noch ist das System nicht vollständig ausgerollt. Aktuell analysiert die KI retrospektive und teilweise prospektive Fälle. Ziel ist ein tagesaktuelles Monitoring, das Auffälligkeiten bereits im Entstehen erkennt. Langfristig sollen die Informationen nicht nur beim Hygieneteam landen, sondern direkt auf den Stationen verfügbar sein. Finanziert wird das Projekt unter anderem durch das Land Tirol sowie das Austria Wirtschaftsservice. Insgesamt rechnet Thummer inklusive Zertifizierungen mit Projektkosten von rund zwei Millionen Euro.

Dass ein vergleichsweise kleines Bezirkskrankenhaus ein derart ambitioniertes Projekt stemmt, ist das Ergebnis kurzer Wege und schneller Entscheidungen. Thummer will nach Jahrzehnten in der Krankenhaushygiene ein System schaffen, das den Alltag tatsächlich verändert. Die aktuellen Werkzeuge seien unscharf und wenig vorausblickend. „Je früher man den digitalen Umbau anstößt, umso besser kann man ihn mitgestalten.“