ZNAflow

Die Zentrale Notaufnahme (ZNA) ist die Anlaufstelle in Krankenhäusern für die Akutbehandlung von Notfällen. Viele verschiedene interne (z.B. krankheitsbedingter Ausfall von Personal) und externe (z.B. Anstieg der Patientenzahl durch extreme Wetterbedingungen) Faktoren beeinflussen die Kapazitäten innerhalb einer Notaufnahme. Um einen kontinuierlichen reibungslosen Ablauf in der ZNA müssen entsprechende Ressourcen im Voraus geplant und rechtzeitig am richtigen Ort zur Verfügung gestellt werden. Diese Planung wird derzeit vor allem von Menschen auf der Grundlage von Erfahrungswerten vorgenommen. Aufgrund der Vielzahl von Faktoren und der hohen Veränderungsgeschwindigkeit der vorhandenen Einflussfaktoren ist es meist nicht möglich, diese in eine präzise Planung einzubeziehen. 

Um eine Überlastung innerhalb der ZNA zu verhindern, soll der Einsatz eines intelligenten Assistenzsystems zur Steuerung der Prozesse in der ZNA entwickelt werden. Das KI-gestützte System soll das Personal in die Lage versetzen, drohende Überlastungen frühzeitig zu erkennen und teilautomatisiert zielgerichtete Maßnahmen einzuleiten - zum Beispiel Änderungen in der Dienstplanung, kurzfristige Anforderung von Fachpersonal, Anpassungen im Bettenmanagement, zeitgerechtes Verlegen von Patienten*innen oder das Freihalten von diagnostischen Kapazitäten.

Um eine KI-gestützte Planung zu ermöglichen, werden möglichen Datenquellen analysiert und genutzt (z.B. Daten des öffentlichen Gesundheitsdienstes, Wetterdaten, Daten zu anstehenden Großereignissen, sowie interne historische und aktuelle Daten aus der ZNA). Gleichzeitig werden mögliche Engpässe und Restriktionen innerhalb der ZNA in die Konzeption eines solchen Systems einbezogen. Darüber hinaus werden Herausforderungen des Einsatzes eines solchen Systems in Bezug auf ethischen, rechtlichen und sozialen Implikationen (ELSI) untersucht. Im Rahmen des Projektes wird unter Berücksichtigung der gesammelten Erkenntnisse die Entwicklung eines Demonstrators erfolgen. Dieser wird im Rahmen einer Feldstudie direkt im laufenden Betrieb einer ZNA evaluiert.

ZNAflow erprobt den Einsatz eines KI-basierten Assistenzsystems, um die Abläufe in der ZNA im Krankenhaus zu optimieren. Dabei unterstützt fortiss die kontinuierliche Anforderungserhebung und erstellt ein domänenspezifisches Artefaktmodell zur Anforderungserhebung von Software-basierten Lösungen im Krankenhausumfeld. Darüber hinaus entwickeln unsere Wissenschaftler den Prototyp eines Prognosemodells. Zu diesem Zweck werden diverse Datenquellen und -typen auf Ihre Eignung hin untersucht und in iterativen Schritten ein Machine-Learning basiertes Prognosemodell entwickelt. Um einen Einsatz eines KI-basierten Systems zu evaluieren, erfolgt außerdem eine Untersuchung ethischer, rechtlicher und sozialer Implikationen (ELSI). Diese Erkenntnisse sollen als Leitfaden zur Integration von Ethik und Normen im KI-Engineering im Gesundheitsbereich aufbereitet und veröffentlicht werden.

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderkennzeichen: 16SV9049

01.08.2022 – 28.02.2025