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Ein Dresdener Forschungsteam hat mit MIRA einen KI-Agenten entwickelt, der in einem simulierten Krankenhausinformationssystem medizinische Informationen auswerten kann.
MIRA heißt der neue KI-Agent, den ein Team des Else-Kröner-Fresenius-Zentrums (EKFZ) für digitale Gesundheit an der Technischen Universität Dresden (TUD) sowie des Universitätsklinikum Dresden entwickelt hat. MIRA steht für Medical Intelligence for Reasoning and Action und sei die „nächste Stufe“ der medizinischen KI. Denn MIRA konnte in einem simulierten Krankenhausinformationssystem, kurz KIS, medizinischen Informationen autonom auswerten, Untersuchungen anordnete und Diagnose- sowie Behandlungsentscheidungen auf der Grundlage elektronischer Patientenakten treffen. In retrospektiven Simulationen anhand realer Patientenfälle erzielte das System sogar eine höhere diagnostische Genauigkeit als die Vergleichsgruppen aus Ärztinnen und Ärzten und traf zudem leitlinienkonforme und sichere Behandlungsentscheidungen.
Für Teamleiter Dr. Jakob N. Kather, Professor für klinische Künstliche Intelligenz am EKFZ für digitale Gesundheit der TUD und Onkologe am Universitätsklinikum Dresden, ist MIRA ein Durchbruch: „Wir erhalten einen ersten Einblick darin, wie KI die Medizin verändern könnte. Ich sehe KI-Agenten ähnlich wie das Autopilotsystem in einem Flugzeug. Diese Systeme können medizinisches Fachpersonal unterstützen und entlasten, indem sie Routineaufgaben übernehmen, doch die letztendliche Verantwortung liegt stets bei den Ärzten.
Entlastung schafft die KI vor allem, weil die klinische Praxis komplex ist, glaubt das Team um Kather. Medizinerinnen und Mediziner müssen Anamnesen erheben, Laborwerte erfassen, bildgebende und mikrobiologische Untersuchungen anordnen und auswerten, mögliche Diagnosen in Betracht ziehen, die Medikation überprüfen und die nächsten Behandlungsschritte planen. Dafür müssen KI-Anwendungen allerdings in klinische Arbeitsabläufe integriert werden.
„Unser KI-Agent war in der Lage, klinische Arbeitsschritte innerhalb der Testumgebung selbstständig durchzuführen. MIRA identifizierte fehlende Informationen, ordnete Untersuchungen an, wertete Befunde gemäß klinischen Leitlinien aus und erarbeitete Behandlungsentscheidungen“, geht Dyke Ferber, Arzt und Erstautor der veröffentlichten Studie, ins Detail: „KI-Tools sollten medizinisches Fachpersonal unterstützen und so mehr Zeit für die Patientenversorgung schaffen, während sie gleichzeitig den höchsten Standards in Bezug auf Sicherheit, Transparenz und Zuverlässigkeit gerecht werden. Mit MIRA konnten wir zeigen, dass dies möglich ist.“
Für die retrospektive Studie verwendeten die Forscher mehr als 500 reale Patientenfälle und stellten diese in einer simulierten Notaufnahme nach. MIRA interagierte mit virtuellen Patienten, deren Reaktionen auf dokumentierten Anamnesen aus echten Patientenakten basierten. So konnte MIRA die Anamnese der Patienten erheben, gezielte Fragen stellen und fehlende Informationen in den klinischen Entscheidungsprozess einbeziehen. Sowohl MIRA als auch die Vergleichsgruppe der Ärzte bearbeiteten diese Fälle mithilfe eines kontrollierten klinischen Toolkits, das elf Instrumente und über 85.000 mögliche Maßnahmen umfasste, darunter Laboruntersuchungen, mikrobiologische Tests und bildgebende Verfahren, die Verschreibung von Medikamenten, Eingriffe sowie Entscheidungen über die Einweisung ins Krankenhaus.
