Erste KI-Anwendungen erfolgreich zur Sepsis-Früherkennung eingesetzt

Trotz der Häufigkeit wird die Erkrankung dramatisch unterschätzt, mahnt die Deutsche Gesellschaft für Chirurgie (DGCH). Betroffenen, aber auch Ärzten und Pflegepersonal fehle oft das Bewusstsein dafür, wie eine Sepsis sich ankündige und wie schnell sie zu kritischen Zuständen führen könne.

Die Fachgesellschaft setzt darum auf die Unterstützung durch Künstliche Intelligenz (KI), um Todesfälle künftig zu vermeiden. Erste Anwendungen werden bereits erfolgreich in der Sepsis-Früherkennung eingesetzt, teilt sie mit. Ein erfolgreicher KI-Einsatz könnte Behandelnden Zeit verschaffen, um bei einer beginnenden Sepsis das kurze Fenster von drei Stunden für eine erste Diagnostik zu nutzen. So steht es auch in der aktualisierten S3-Leitlinie zur Sepsis.

Zu einer Sepsis kommt es, wenn Krankheitserreger oder ihre Stoffwechselprodukte in großer Menge in den Blutstrom gelangen. Meist handelt es sich dabei um Bakterien, aber auch Viren, Pilze oder Parasiten können eine Sepsis auslösen. Zum Problem wird letztlich eine überschießende Reaktion des Immunsystems, in deren Folge es zu einem lebensbedrohlichen Kreislaufzusammenbruch mit Versagen mehrerer Organe kommen kann. Häufig können sie sich aus inneren Erkrankungen wie einer Lungenentzündung oder einem einfachen Harnwegsinfekt entwickeln.

Auch weil die Symptome einer Sepsis zunächst eher unspezifisch sind, wird sie von Betroffenen leicht übersehen. Anfängliche Beschwerden wie Fieber, Schüttelfrost und eine starke Abgeschlagenheit können schließlich auch bei unproblematischen Infekten auftreten. „Symptome wie Benommenheit, Verwirrung, Herzrasen und Atemnot sollten aber definitiv als Warnsignale ernst genommen werden“, erklärt DGCH-Präsident, Prof. Jens Werner. Eine sich entwickelnde Sepsis sei immer ein Notfall, bei dem jede Minute zähle, um ein völliges Kreislaufversagen und bleibende Schäden abzuwenden.

Doch selbst im Krankenhaus gelingt die Früherkennung nicht zuverlässig und lebensnotwendige Therapien wie eine sofortige Antibiotika-Gabe, die Identifizierung und Beseitigung des Infektionsherdes sowie die Unterstützung des Kreislaufs durch Infusionen erfolgen oft erst zu spät. „Dieses Manko ist lange bekannt, eine Trendwende ist bislang jedoch leider ausgeblieben“, konstatiert Werner. Das ändere sich nun möglicherweise – denn der Bereich biete sich für den Einsatz von KI geradezu an. „Letztlich geht es hier um Mustererkennung, eine Fähigkeit, in der die KI dem Menschen überlegen ist“, so Werner.

Derzeit werden in etlichen Kliniken im In- und Ausland KI-Tools erprobt, die sepsis-typische Muster in Patientendaten wie Körpertemperatur, Blutwerten, Vitalparametern und der bisherigen Krankengeschichte aufspüren. In Deutschland hat beispielsweise das Universitätsklinikum Leipzig das AMPEL-Projekt ins Leben gerufen, dessen KI das Sepsis-Risiko automatisch anhand des kleinen Blutbildes berechnet, das in der Regel für jede Klinikpatientin und Klinikpatienten vorliegt. Die AMPEL-KI schätzte das Sepsis-Risiko in 80 bis 84 Prozent der Fälle richtig ein, zusammen mit dem Sepsis-Marker Procalcitonin lag die Vorhersagegenauigkeit sogar bei fast 86 Prozent.

Einen anderen Weg gehen Forschende des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) Heidelberg, die – ganz unblutig und in Sekundenschnelle – mit einer speziellen Kamera das Abstrahlungsspektrum der Haut auch jenseits des sichtbaren Lichtes erfassen. Damit kann die Durchblutung der kleinsten Blutgefäße in der Haut sichtbar gemacht werden, die sich bereits in einem sehr frühen Sepsis-Stadium verändert. Eine entsprechend geschulte KI erkannte anhand dieser Aufnahmen immerhin 80 Prozent der Sepsis-Fälle. Kombiniert mit weiteren klinischen Daten ließ sich dieser Wert auf 94 Prozent steigern.

Auf die Sepsis-Gefahr aus dem Mundraum macht anlässlich des Aktionstages auch die Initiative proDente aufmerksam, die bei den Patienten die Aufmerksamkeit erhöhen möchte: Entzündungen am Zahn, der Zahnwurzel oder im Zahnfleisch bleiben meist auf den Mundraum begrenzt und lassen sich gut behandeln. Schreiten bakterielle Infektionen jedoch ungehindert voran können Krankheitserreger in die Blutbahn gelangen. Im schlimmsten Fall kann es zur Sepsis kommen.

Entscheidend ist, so proDente, Veränderungen des Allgemeinzustands ernst zu nehmen. Typisch ist ein plötzliches, ungewöhnlich starkes Krankheitsgefühl. Auch Fieber, Schüttelfrost, Atemnot, Kreislaufprobleme, ein erhöhter oder verlangsamter Puls, auffallende Schwäche oder starke Schmerzen können auftreten. Besonders ernst sind Bewusstseinsstörungen wie Verwirrtheit oder Benommenheit. Auch blasse, fleckige oder ungewöhnlich verfärbte Haut sind ein Warnsignal. Dann wird der Zahn zum Notfall.