Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Big Data macht Intensivmedizin besser

02.12.2019

Die Patientensicherheit auf der Intensivstation könnte entscheidend verbessert werden, wenn sich Fehlalarme stark reduzieren und kritische Komplikationen wie epileptische Krampfanfälle vorhersagen liessen. Hier setzt das Projekt "ICU-Cockpit" des Nationalen Forschungsprogramms "Big Data" (NFP 75) an: Die grossen Datenmengen aus der Intensivmedizin werden genutzt, um Verfahren für Frühwarnsysteme und therapeutische Empfehlungen zu entwickeln.

Ein einziger kritischer Patient, der auf einer Intensiv- oder Notfallstation behandelt wird, generiert bis zu 100 GB Daten pro Tag. Die Daten stammen aus der Überwachung der Patienten, aber auch Untersuchungen wie Computer- und Magnetresonanz-Tomographien des Gehirns, Laborwerte und Biosensoren liefern viele Daten.


Die Informationsflut kann oft nicht für die rechtzeitige Erkennung von Risikokonstellationen und zur raschen Entscheidungsfindung genutzt werden.

Weniger Fehlalarme – bessere Patientensicherheit

Herkömmliche Monitoring-Systeme lösen pro Patient und Tag rund 700 Alarme aus, also rund einen Alarm alle zwei Minuten. Ein beträchtlicher Teil davon sind Fehlalarme. Liesse sich die Zahl der Fehlalarme markant reduzieren, wäre die Datenmenge viel kleiner, was das Erkennen von kritischen Situationen erleichtern und damit die Patientensicherheit erhöhen würde.

Daran arbeiten die Neurochirurgische Intensivstation des Universitätsspitals Zürich, die ETH Zürich und IBM Research im Projekt "ICU-Cockpit". Projektleiterin Emanuela Keller umschreibt das langfristige Ziel: "Wir möchten mit dem Projekt eine grundlegende Entwicklung in der Notfall- und Intensivmedizin anstossen – und damit die Arbeitsweise im Klinikalltag wesentlich verbessern."

Warnung vor kritischen Ereignissen

Für das Projekt konnten bei mehr als 400 Patientinnen und Patienten systematisch Daten aus verschiedenen Quellen gesammelt werden. Zudem wurden Videoaufnahmen eingesetzt. Alle Daten wurden vor der Weiterverarbeitung anonymisiert. Patientinnen und Patienten auf der Intensivstation sind in verschiedener Hinsicht sehr verletzlich, sodass deren Daten besonders schützenswert sind. Aus den Daten haben die Forschenden Verfahren für drei Anwendungsfälle entwickelt:

1. Ausfiltern von Fehlalarmen;
2. Früherkennung epileptischer Krampfanfälle;
3. Früherkennung sekundärer Hirnschädigungen.

Die beiden letztgenannten Verfahren sollen zur Erkennung von Risikokonstellationen führen und vor drohenden kritischen Ereignissen warnen, im Sinne einer Prognostik. Dadurch kann früher therapeutisch eingegriffen werden, was die Behandlungsqualität verbessert.

Heute werden Therapieentscheide oft empirisch gefällt, basierend auf den Erfahrungen und dem Wissen der Beteiligten. Wünschenswert wäre es, die Entscheide durch in Echtzeit verfügbare eigene Datenanalysen sowie aktuellstes medizinisches Wissen aus weiteren Quellen, z.B. globalen harmonisierten Datenbanken, zu untermauern. Das Projekt zeigt, wie dies möglich wird.

Visuell darstellen – Risiken automatisch erkennen

Die Verfahren sollen noch mit weiteren Datensätzen geprüft und anschliessend im Rahmen einer nächsten Studie im Klinikalltag des Universitätsspitals Zürich direkt umgesetzt werden. Auf der Intensivstation bei den Patienten sollen die Erkenntnisse aus der Datenanalyse visuell dargestellt und damit Risikokonstellationen automatisch erkannt werden.

Zudem sollen die Arbeiten mit IBM Research weitergeführt werden, bei denen Videoüberwachung für die Erkennung epileptischer Krampfanfälle und weiterer neurologischer Krankheitsbilder genutzt werden. Diese Verfahren basierend auf Videoaufnahmen sind aus Sicht der Forschenden auch interessant für Schlaganfallpatienten mit einer Lähmung, um diese besser zu überwachen.

NFP 75 "Big Data"

Geräte wie Smartphones sind in unserem Alltag allgegenwärtig. Sie sind in grosse Netzwerke integriert und generieren immer grössere Datenmengen. Es braucht neuartige Lösungen, damit Big Data bewältigt werden kann. Wegen Big Data werden sich auch unsere Lebens- und Arbeitsweise sowie unser Umgang innerhalb der Gesellschaft signifikant ändern. Geeignete Regulierungsmassnahmen sind gefragt und die Bürgerinnen und Bürger müssen die Auswirkungen von Big Data verstehen können. Im Nationalen Forschungsprogramm "Big Data" (NFP 75) sind Projekte zu Computing und Informationstechnologie, Recht und Sozialwissenschaften sowie für vielfältige Big-Data-Anwendungen vereint.

Der Text dieser Medienmitteilung, ein Download-Bild und weitere Informationen stehen auf der Webseite des Schweizerischen Nationalfonds zur Verfügung.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Emanuela Keller
Neurochirurgische Intensivstation
Neurochirurgische Klinik
Universitätsspital Zürich
Tel.: +41 44 255 56 71
E-Mail: emanuela.keller@usz.ch

Weitere Informationen:

http://www.snf.ch/de/fokusForschung/newsroom/Seiten/news-191202-medienmitteilung...

Medien Abteilung Kommunikation | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Pflanzenbestimmung mit Flora Incognita App im März verzehnfacht
03.04.2020 | Technische Universität Ilmenau

nachricht Mit haptischen Reizen tiefer in virtuelle Welten eintauchen
03.04.2020 | Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Den Regen für Hydrovoltaik nutzen

Wassertropfen, die auf Oberflächen fallen oder über sie gleiten, können Spuren elektrischer Ladung hinterlassen, so dass sich die Tropfen selbst aufladen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben dieses Phänomen, das uns auch in unserem Alltag begleitet, nun detailliert untersucht. Sie entwickelten eine Methode zur Quantifizierung der Ladungserzeugung und entwickelten zusätzlich ein theoretisches Modell zum besseren Verständnis. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte der beobachtete Effekt eine Möglichkeit zur Energieerzeugung und ein wichtiger Baustein zum Verständnis der Reibungselektrizität sein.

Wassertropfen, die über nicht leitende Oberflächen gleiten, sind überall in unserem Leben zu finden: Vom Tropfen einer Kaffeemaschine über eine Dusche bis hin...

Im Focus: Harnessing the rain for hydrovoltaics

Drops of water falling on or sliding over surfaces may leave behind traces of electrical charge, causing the drops to charge themselves. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz have now begun a detailed investigation into this phenomenon that accompanies us in every-day life. They developed a method to quantify the charge generation and additionally created a theoretical model to aid understanding. According to the scientists, the observed effect could be a source of generated power and an important building block for understanding frictional electricity.

Water drops sliding over non-conducting surfaces can be found everywhere in our lives: From the dripping of a coffee machine, to a rinse in the shower, to an...

Im Focus: Quantenimaging: Unsichtbares sichtbar machen

Verschränkte Lichtteilchen lassen sich nutzen, um Bildgebungs- und Messverfahren zu verbessern. Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena hat eine Quantenimaging-Lösung entwickelt, die in extremen Spektralbereichen und mit weniger Licht genaueste Einblicke in Gewebeproben ermöglichen kann.

Optische Analyseverfahren wie Mikroskopie und Spektroskopie sind in sichtbaren Wellenlängenbereichen schon äußerst effizient. Doch im Infrarot- oder...

Im Focus: Sensationsfund: Spuren eines Regenwaldes in der Westantarktis

90 Millionen Jahre alter Waldboden belegt unerwartet warmes Südpol-Klima in der Kreidezeit

Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Geowissenschaftlern des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI)...

Im Focus: A sensational discovery: Traces of rainforests in West Antarctica

90 million-year-old forest soil provides unexpected evidence for exceptionally warm climate near the South Pole in the Cretaceous

An international team of researchers led by geoscientists from the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) have now...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungen

13. »AKL – International Laser Technology Congress«: 4.–6. Mai 2022 in Aachen – Lasertechnik Live bereits früher!

02.04.2020 | Veranstaltungen

Europäischer Rheumatologenkongress EULAR 2020 wird zum Online-Kongress

30.03.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste SARS-CoV-2-Genome aus Österreich veröffentlicht

03.04.2020 | Biowissenschaften Chemie

Projekt »Lade-PV« gestartet: Fahrzeugintegrierte PV für Elektro-Nutzfahrzeuge

03.04.2020 | Energie und Elektrotechnik

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics