Weltweit warten Millionen von Menschen auf eine geplante, nicht dringende Operation. Ärztinnen und Ärzte sowie das OP-Personal sind erschöpft von den zahlreichen Überstunden, die sie leisten, um den Bedarf zu decken. Und die Krankenhäuser leiden unter der finanziellen Belastung.
Doch jetzt kann fortschrittliche KI-Technologie dazu beitragen, die Priorisierung im OP zu beschleunigen. KI wurde als Lösung für viele Probleme beworben, aber im OP-Management, wo zahlreiche Variablen die Planung erschweren, stellen KI und maschinelles Lernen eine sehr reale Möglichkeit dar, Ineffizienzen zu beseitigen und Operationen zu beschleunigen – damit die Krankenhäuser das Potenzial ihrer OP-Säle voll ausschöpfen können.
Tatsächlich verbesserte Torin aktuellen Studien zufolge die Genauigkeit der Prognosen zur OP-Dauer durchschnittlich um bis zu 34 %. „Es ist beeindruckend zu sehen, dass diese Vorhersagen mit modernen Machine-Learning-Algorithmen möglich sind“, sagt Matthias Rath, Director Business and Product Line Management, OR Management & Patient Flow Management. „Das ist wirklich neu und faszinierend.“
Chirurgische Komplikationen
Bereits vor der Pandemie, und den dadurch verursachten Komplikationen, war die Optimierung der OP-Zeit entscheidend für den Krankenhausbetrieb und die Schaffung einer besseren Patientenerfahrung. Nichts ist ärgerlicher für die Patientinnen und Patienten, als sich auf eine Operation vorzubereiten, nur um dann aufgrund von Planungsproblemen nach Hause geschickt zu werden und an einem anderen Tag erneut wiederkommen zu müssen. Und nichts ist teurer für Krankenhäuser als ein ungenügend ausgelasteter OP.
Operationssäle generieren hohe Fixkosten. Eine Studie aus dem Jahr 2014 mit über 300 kalifornischen Krankenhäusern hat gezeigt, dass der Betrieb eines Operationssaals im Durchschnitt pro Minute 37 $ kostet.[1] Das sind etwa 2.220 $ pro Stunde. Und das ist nur ein Durchschnittswert. Einige Krankenhäuser meldeten Kosten von 100 $ pro Minute. Die Kosten für nahezu alle medizinischen Leistungen sind seitdem gestiegen.
In einem OP können bis zu zehn Operationen pro Tag durchgeführt werden. Und ein großes Krankenhaus kann bis zu 20 OPs haben. Alter, Gewicht und allgemeiner Gesundheitszustand der Patientin/des Patienten haben einen deutlichen Einfluss auf die Dauer einer Operation. Erschwerend kommt hinzu, dass jede Chirurgin und jeder Chirurg für einen bestimmten Eingriff unterschiedlich viel Zeit benötigt. Fehlkalkulationen erschweren den Fluss von Personen und Geräten, die versuchen, zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu sein. Das bedeutet Zeitverlust. Zeitverlust bedeutet Umsatzeinbußen – noch schlimmer ist jedoch, dass dafür ein anderer Eingriff verschoben werden muss. Jemand, der vermutlich schon lange auf eine Operation gewartet hat, muss nach Hause gehen und noch länger auf die Linderung der Beschwerden warten.
Eine Lösung für komplexe Situationen
KI-Lösungen zeigen ihre ungeheure Leistung besonders in komplexen Situationen. Für die Optimierung der OP-Abteilung muss man genau verstehen, wie lange eine Operation voraussichtlich dauern wird und wie die vielen verschiedenen Teile zusammenkommen, um diesen Vorgang innerhalb eines bestimmten Zeitraums zu ermöglichen, und dann wieder getrennte Wege gehen, um die nächste Operation pünktlich durchführen zu können.
Mithilfe von Torin kann das OP-Management-Team Datenanalysen durchführen, die einen Abgleich der geplanten mit den tatsächlich durchgeführten Operationen ermöglichen – um zu verstehen, inwieweit die Planung hinter den Erwartungen zurückblieb. Torin nutzt maschinelles Lernen, um 27 verschiedene Variablen zu analysieren – vom Body-Mass-Index einer Patientin/eines Patienten bis hin zu der Frage, was passiert ist, als die Chirurgin oder der Chirurg das letzte Mal diesen Eingriff durchgeführt hat. Das System vergleicht außerdem die Daten aus Tausenden von Operationen, um die Dauer eines chirurgischen Eingriffs möglichst genau vorherzusagen.
Wir können Daten aus 100.000 Operationen sammeln und den Algorithmus so trainieren, dass er viel mehr Variablen berücksichtigen kann, als ein Mensch im Kopf behalten könnte. Das maschinelle Lernen kann die Operationsdauer zwischen dem ersten Schnitt und der letzten Naht besser vorhersagen. Wir konnten die Vorhersagerate in allen chirurgischen Abteilungen um durchschnittlich 34 % verbessern.
Der KI-Vorteil
KI ist in der Lage, die Abhängigkeiten zwischen Variablen zu erkennen – wie viel zusätzliche Zeit sollten Sie zum Beispiel für die Operation einer Patientin/eines Patienten über 65 einplanen? Wie viel Zeit sollten Sie für eine bestimmte Chirurgin oder einen Chirurgen basierend auf den individuellen Fähigkeiten hinzufügen oder abziehen? Die Analysen zeigen, dass Operationen am Morgen weniger Zeit in Anspruch nehmen als am späten Nachmittag.
Da das System auf maschinellem Lernen basiert, lernt der Algorithmus mit jeder neu geplanten Operation und allen neu erstellen Daten dazu und wird präziser. In Verbindung mit anderen Torin OP-Management-Services bedeutet das weniger Chaos, bessere Planbarkeit und reibungslosere Arbeitsabläufe. Für Krankenhäuser bedeutet das eine genauere Planung für jeden Tag, jede Woche und jeden Monat und weniger Zeit, die der OP nicht genutzt wird.
Und für die Millionen von Patientinnen und Patienten, die auf eine Operation warten, bedeutet das, dass sie sich früher besser fühlen werden.