Wie KI die Operationssäle von Krankenhäusern unterstützt

Jetzt wissen die Verwaltungsmitarbeiter vor der Planung eines Eingriffs, wie lange dieser voraussichtlich dauern wird. Die Berechnungen des Systems basieren auf der Krankengeschichte des jeweiligen Chirurgen. Diese Informationen werden genutzt, um den Tagesplan anzupassen. Kleinere Anpassungen werden spontan anhand von Live-Übertragungen der Kameras im Behandlungsraum vorgenommen.

„Sie können rund um die Uhr verfolgen, was im Inneren passiert“, sagt Ulrich. „Jetzt müssen sie nicht mehr im Raum anrufen, um den Chirurgen zu fragen, wo sie sich gerade befinden. Sie wissen, wann der Eingriff abgeschlossen ist und wann sie für den nächsten bereit sein sollten.“

Dieses neue Verfahren helfe dem Tampa General, wöchentlich über 3.000 Minuten Zeit einzusparen, die zuvor durch ineffiziente chirurgische Eingriffe verloren gingen, fügt sie hinzu. Im ersten Jahr, in dem das Krankenhaus das Tool einsetzt, könnten über 600 Eingriffe geplant werden, die sonst nicht möglich gewesen wären.

„Wir optimieren unsere Ressourcen besser als je zuvor“, sagt Ulrich, „und das bedeutet, dass mehr Patienten die Versorgung erhalten, die sie benötigen .“

Beschleunigte Einführung von KI zur Optimierung von OP-Arbeitsabläufen

Einer Studie zufolge gab jeder neunte Amerikaner an, im vergangenen Jahr mindestens einen chirurgischen Eingriff gehabt zu haben. Diese Zahlen verdeutlichen, warum Tampa General Lösungen zur Optimierung seiner OP-Abläufe benötigt.

Einem Philips-Bericht aus dem Jahr 2024 zufolge sind 84 % der Führungskräfte im US-Gesundheitswesen der Ansicht, dass ihre Mitarbeiter durch die Automatisierung Zeit sparen, da tägliche Verwaltungsaufgaben reduziert werden. Und 76 % sind der Ansicht, dass ihre Pflegeteams durch die Automatisierung ihre Arbeit auf höchstem Qualifikationsniveau erledigen können.

„In Krankenhaus-Operationssälen liegt der Schwerpunkt auf drei sehr wichtigen Bereichen“, sagt Dr. Teodor Grantcharov, Professor für Chirurgie an der Stanford University und stellvertretender Qualitätsbeauftragter für Innovation und Sicherheit bei Stanford Health Care .

Ein Hauptanliegen ist die Effizienz, nicht nur um allen Patienten Leistungen zu bieten, sondern auch um die Einnahmen des Krankenhauses zu maximieren. Ein weiteres Ziel ist die Einhaltung standardisierter Sicherheitsverfahren, um das Risiko von Patientenschäden zu minimieren . Hinzu kommt das damit verbundene Bestreben, die Qualität der Versorgung zu verbessern und durch Fallanalysen und die Schulung von Klinikpersonal herausragende chirurgische Leistungen zu erzielen.

KI werde mittlerweile für all diese und weitere Zwecke eingesetzt, sagt Grantcharov. Er ist praktizierender Chirurg und Erfinder einer KI-gestützten Lösung namens „OR Black Box“, die die perioperative Qualität, Sicherheit und Effizienz ganzheitlich verbessern soll.

Es werde nicht mehr lange dauern, bis jeder OP in den USA auf eine Art KI-gestützter Technologie angewiesen sei, stellt er fest: „Die Einführung schreitet so schnell voran, dass es wirklich nur eine Frage der Zeit ist.“

In Nordkalifornien ist MarinHealth bereits bestens mit den Vorteilen von KI im OP vertraut. Im MarinHealth Medical Center mit 327 Betten nutzt der Gefäßchirurg Dr. Allan Conway eine KI-basierte Anatomie-Mapping-Technologie, die ihn bei der Reparatur eines Aortenaneurysmas unterstützt.

Die Plattform nutzt Daten aus präoperativen CT-Scans eines Patienten und erstellt mithilfe künstlicher Intelligenz 3D-Bilder der betroffenen Blutgefäße. Das System analysiert zudem alle physiologischen oder anatomischen Veränderungen, die für klinische Entscheidungen von entscheidender Bedeutung sein könnten.

„Es gibt uns in Echtzeit Hinweise zur Lage des Aneurysmas und ermöglicht uns so die exakte Platzierung des Stents“, so Conway. „Es ist wirklich beeindruckend und absolut präzise. Es hat die Art und Weise, wie wir diese Eingriffe durchführen, grundlegend verändert.“

Beispielsweise macht sein Team jetzt weniger Röntgenaufnahmen und hat die Menge an Röntgenkontrastmittel, die es zu Bildgebungszwecken in die Blutgefäße der Patienten injiziert, reduziert.

„Die Eingriffe sind für Patienten und Personal sicherer geworden und die Verweildauer im OP hat sich verkürzt“, so Conway. „Wir sind zufrieden, und die Patienten sind zufrieden, weil sie bessere Behandlungsergebnisse erzielen. Und die Verwaltung ist zufrieden, weil wir effizienter arbeiten.“

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Zeit für die Automatisierung der Operationsplanung

Die Verbesserung der Patientenergebnisse hat auch für Banner Health mit Sitz in Phoenix, Arizona, höchste Priorität. Das Unternehmen betreibt fast drei Dutzend Krankenhäuser in sechs Bundesstaaten und gehört zu den größten gemeinnützigen Gesundheitssystemen in den USA.

Die Organisation betrachtete KI zunächst als Möglichkeit zur Optimierung der OP-Planung und des OP-Betriebs , so Dr. Nirav Patel, medizinischer Direktor für chirurgische und operative Dienste. Ein wichtiger Maßstab für den Erfolg sei die Wirkung der Technologie auf die Patienten.

„Wir wollten den Zugang und die Nutzung unserer Ressourcen für Patienten und Ärzte verbessern“, so Patel. „Wenn wir die Behandlungsbuchungen der Chirurgen verbessern könnten, könnten sie ihre Patienten besser betreuen.“

Vor diesem Hintergrund richteten Patel und seine Kollegen ihre Aufmerksamkeit auf die „Blockzeiten“ bei Operationen, also die aufeinanderfolgenden Stunden an einem bestimmten Tag, die Banner Health in den Operationssälen für einzelne Chirurgen reserviert.

„Die Herausforderung besteht darin, dass man zwar einen bestimmten Zeitblock erhält, dieser aber je nach Tätigkeitsbereich und Auslastung variiert“, sagt er. Manche Chirurgen sagen ihre Blockzeiten zudem häufiger ab als andere, und manche tun dies meist mit minimaler Vorankündigung.

Um die Sache noch komplizierter zu machen, war Banner Health bei der Planung chirurgischer Eingriffe auf manuelle Prozesse angewiesen. In einem Krankenhaus mit nur wenigen Operationssälen wäre das vielleicht kein Problem, doch Banner Health verfügt in seinen zahlreichen akademischen und kommunalen Einrichtungen über fast 350 Operationssäle.

„Es war eine Menge Arbeit, E-Mails, Anrufe und Faxe zu erledigen. Es gab viel Hin und Her“, sagt Patel.

Das alles geschah vor Ende 2023, als das Gesundheitssystem schrittweise eine Lösung zur Betriebsautomatisierung einführte, die KI und maschinelles Lernen nutzt, um Operationsdaten und Verhaltenstrends zu analysieren . Sie liefert dem Operations- und Behandlungsteam dann minutengenaue Planungsprognosen.

„Ich vergleiche es mit OpenTable“, sagt Patel. „Wenn ich in einem Restaurant reservieren möchte, sehe ich, was verfügbar ist, und kann buchen. Dasselbe Konzept gilt auch für die Verfügbarkeit im OP. Wenn ein Operationssaal geöffnet sein wird, kann man das System entsprechend planen.“

Wie in vielen Krankenhäusern sind einige Chirurgen bei Banner Health direkt angestellt, andere sind unabhängige Leistungserbringer mit Verträgen, die ihnen die Nutzung der Einrichtungen nach Bedarf ermöglichen. Diese Kombination kann für Patienten und Unternehmen insgesamt von Vorteil sein, kann aber auch die Terminplanung erschweren.

Das Tampa General Hospital nutzt in vielen seiner Operationssäle künstliche Intelligenz, um chirurgische Prozesse zu transformieren, die Effizienz zu verbessern und Behandlungsverzögerungen zu reduzieren.

Das neue Tool vereinfacht den Prozess, indem es die Muster einzelner Chirurgen lernt, beispielsweise wann sie typischerweise operieren und wie lange sie normalerweise brauchen, um ihre Arbeit zu beenden.

„Jetzt können wir jeden Chirurgen betrachten und fragen: ‚Wenn wir acht Stunden OP-Zeit zur Verfügung haben, wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass Dr. X diese Zeit vollständig nutzt?‘“, sagt Patel. Die Antwort fließt dann in die Planung ein – ein Ansatz, den er als „äußerst erfolgreich“ beschreibt.

Banner Health prüft derzeit, wie das Unternehmen mithilfe von KI die Pflegequalität und die Patientensicherheit verbessern könnte. Dazu könnte auch die Einführung einer Videolösung ähnlich der in den Operationssälen des Tampa General Hospital verwendeten gehören.

„Wir sind immer auf der Suche nach neuen Möglichkeiten“, sagt Patel. „Mit dieser Technologie können wir unsere Kunden besser bedienen.“

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