Künstliche Intelligenz revolutioniert den Operationssaal: Wiener Forscher entwickeln Systeme, die Komplikationen vorhersagen, Narkosemittel optimieren und Blutdruckabfälle frühzeitig erkennen.
Die Operationssäle der Zukunft setzen zunehmend auf künstliche Intelligenz. In Wien arbeiten Wissenschaftler an KI-Modellen, die medizinische Daten wie Laborergebnisse, Herzfrequenz und Medikationslisten analysieren und dadurch postoperative Risiken mit bemerkenswerter Präzision prognostizieren können. Vergleichbare Systeme an renommierten Einrichtungen wie der Charité (Berliner Universitätsklinik) oder Mayo Clinic (US-Klinik) erreichen dabei Präzisionswerte zwischen 0,84 und 0,90 – eine wertvolle Ergänzung zu etablierten Verfahren wie der ASA-Klassifikation (Narkoserisiko-Bewertung). “Diese Modelle helfen uns, präziser aufzuklären und die Narkose noch individueller anzupassen”, betont Primarius Knotzer.
Während chirurgischer Eingriffe gewinnt KI ebenfalls an Bedeutung. Computergesteuerte Systeme regulieren Anästhetika wie Propofol in Echtzeit basierend auf EEG-, Kreislauf- und Respirationsdaten. Untersuchungen belegen, dass dadurch die Narkosetiefe konstanter bleibt und der Medikamentenbedarf um bis zu 30 Prozent sinkt. “Das bedeutet mehr Sicherheit für die Patientinnen und mehr Effizienz für das OP-Team”, bestätigt Knotzer.
Frühwarnsysteme
Ein gemeinsames Forschungsprojekt der MedUni Wien und der TU Wien hat ein KI-Modell hervorgebracht, das gefährliche Blutdruckabfälle während Operationen bis zu sieben Minuten vorab erkennen kann. Wie aus einer Mitteilung hervorgeht, wertet der sogenannte Temporal Fusion Transformer kontinuierlich Parameter wie Blutdruck, Pulsfrequenz, Sauerstoffsättigung und Beatmungswerte aus. Dies ermöglicht dem medizinischen Personal frühzeitiges Handeln, bevor kritische Situationen entstehen.
Das System verarbeitet Routinedaten aus dem OP und wurde mit Informationen von mehr als 73.000 Patienten des AKH Wien trainiert. Die Blutdruckvorhersagen wichen durchschnittlich nur um 4 mmHg vom tatsächlichen Wert ab – ein bemerkenswert exaktes Ergebnis. Kritische Blutdruckabfälle wurden mit über 90-prozentiger Genauigkeit vorhergesagt. “Solche Entwicklungen zeigen, wie KI die Sicherheit im Operationssaal weiter erhöhen kann”, sagt Knotzer und verweist auf die Arbeit seines Kollegen Univ.-Prof. Dr. Oliver Kimberger, der sich für den verantwortungsvollen Einsatz digitaler Technologien in der Medizin stark macht.
Bei administrativen Aufgaben entlastet KI das medizinische Personal ebenfalls. Der Smart-Anesthesia-Manager übernimmt weitgehend selbständig Dokumentation und Protokollierung. Dadurch bleibt mehr Zeit für das Wesentliche – die Betreuung der Patienten. Künftig wird KI durch Spracherkennung und Echtzeit-Empfehlungen die klinische Entscheidungsfindung zusätzlich unterstützen.
Ausbildung verbessern
Die Aus- und Weiterbildung profitiert gleichfalls: KI-gestützte Simulationen werten das Teamverhalten aus, liefern personalisiertes Feedback und verbessern den Lernerfolg um bis zu 35 Prozent. Virtual und Augmented Reality schaffen praxisnahe Übungsumgebungen, die Krankenhausabläufe realitätsnah simulieren. Im Forschungsbereich kann KI komplexe Datenmengen aus Narkoseprotokollen, Intensivdokumentationen und Patientenakten durchforsten, Muster identifizieren und bisher unerkannte Zusammenhänge aufdecken.
Dadurch lassen sich Komplikationen wie intraoperative Blutdruckabfälle, postoperative Verwirrtheitszustände oder Atemprobleme künftig gezielter vermeiden. Univ.-Prof.in Dr.in Judith Martini von der Universitätsklinik Innsbruck unterstreicht die Bedeutung eines verantwortungsbewussten KI-Einsatzes: Die Systeme müssen auf qualitativ hochwertigen, ausgewogenen Datensätzen basieren, um Verzerrungen zu vermeiden. Ebenso wichtig ist die Nachvollziehbarkeit der Algorithmen – undurchsichtige Prozesse haben in der Wissenschaft keinen Platz.
Nur transparente, überprüfbare Verfahren gewährleisten Vertrauenswürdigkeit und Qualität. Ethische und datenschutzrechtliche Aspekte müssen stets berücksichtigt werden, um die wissenschaftliche Integrität und den Schutz sensibler Patientendaten zu wahren.
“Künstliche Intelligenz wird ein wertvoller Kollege sein, aber kein Ersatz für ärztliche Verantwortung”, sind sich Univ.-Prof.in Priv.-Doz.in Dr.in Judith Martini und Prim. Priv.-Doz. Dr. Johann Knotzer einig.
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