KI-gestützte Plattform für gesundes Altern
Die alternde Bevölkerung Europas hat weitreichende Folgen. Neben den Folgen für Einzelpersonen werden chronische Krankheiten und Langzeitpflege Familien finanziell und emotional belasten. Der Staat muss zwar für die steigenden Kosten aufkommen, doch die Rentenansprüche werden bei schrumpfender arbeitender Gesellschaft zunehmen, wodurch der Mangel an Arbeitskräften verschärft wird und das Wirtschaftswachstum stocken könnte. Vor diesem Hintergrund wurde im EU-finanzierten Projekt GATEKEEPER(öffnet in neuem Fenster) eine Big-Data-Plattform mit künstlicher Intelligenz (KI) eingerichtet, auf der Gesundheitsdienste der nächsten Generation geboten werden. „Bei GATEKEEPER kamen verschiedene Interessengruppen und 40 000 EU-Bürgerinnen und -Bürger zusammen, um innovative digitale Gesundheitsvorsorge auf der Grundlage der prädiktiven Risikobewertung und der personalisierten Behandlung chronischer Krankheiten zu schaffen“, erklärt Germán Gutiérrez, der Projektkoordinator bei Medtronic(öffnet in neuem Fenster) in Spanien.
Altersbedingte Krankheiten behandeln
Um Daten über die Patientengesundheit für die GATEKEEPER-Plattform zu erheben und zu aggregieren, auch aus elektronischen Patientenakten und persönlichen Gesundheitsakten, stellte das Team zunächst Richtlinien zur Datenverarbeitung auf. Diese beruhen auf dem Standard HL7 FHIR (Fast Healthcare Interoperability Resources). Diese Daten wurden von den KI-Algorithmen und Modellen der Plattform analysiert und ausgewertet, um das individuelle Gesundheitsrisiko zu prüfen, mögliche Probleme zu bestimmen und personalisierte Empfehlungen und Behandlungen vorzuschlagen. Mit den Algorithmen von GATEKEEPER wurden zum Beispiel Risikogruppen für chronische Erkrankungen wie Diabetes Typ II identifiziert. Über tragbare Geräte wie Smartwatches wurde dann personalisierte Beratung zu Fitnessprogrammen angeboten. Auch die Einhaltung dieser konnte beobachtet werden.
Pilotversuche mit der Gesundheitsplattform auf der ganzen Welt
GATEKEEPER wurde in verschiedenen Regionen Europas getestet. Um die Plattform unter realen Bedingungen zu bewerten, haben die Teams jeweils mit Anbietern von Gesundheitsdienstleistungen und Betroffenen sowie der Industrie, der Zivilgesellschaft, der Wissenschaft und der Politik zusammengearbeitet. Angelehnt an die Initiative der Europäischen Innovationspartnerschaft für aktives und gesundes Altern(öffnet in neuem Fenster) wurden in den Anwendungsfällen tragbare Geräte verwendet, um bei Menschen mit Diabetes den Blutzuckerspiegel zu überwachen, und Schlaganfällen mit Beratungs-Apps und virtueller Realität vorgebeugt. „Die Pilotversuche wurden erfolgreich in Regionen mit sehr unterschiedlichem gesundheitlichem Bedarf umgesetzt und in einer Reihe an Systemen integriert, um zu validieren, dass die Plattform skalierbar und anpassbar ist“, so Leandro Pecchia, Leiter der Pilotversuche. Anschließend hat das Team einen ethischen und rechtlichen Rahmen(öffnet in neuem Fenster) für Innovationen im Gesundheitsbereich aufbereitet, Protokolle zu Cybersicherheit und Datenanonymisierung vorgestellt und die Einhaltung von Datenschutzverordnungen wie der DSGVO sichergestellt.
Ausweitung, Einführung und Politikberatung
Die sichere Cloud-Infrastruktur Ezmeral Platform(öffnet in neuem Fenster) von Hewlett Packard hostet derzeit Gatekeeper und bietet eine sichere Umgebung für die fortlaufende Speicherung und Analyse von Daten. Während ein Governance-Modell für die Ausweitung und Einführung des Systems in verschiedenen Bereichen des Gesundheitswesens entwickelt wird, treiben die Pilotpartner die Arbeit von GATEKEEPER weiter voran. So hat der Projektpartner Samsung beispielsweise sein Wissenskodierungsmodell HeLiFit(öffnet in neuem Fenster) und ein KI-gestütztes Werkzeug (MatKG) genutzt, um einen Wissensgraphen(öffnet in neuem Fenster) aus medizinischen Aufzeichnungen und Wearables-Daten zu erstellen, die in die Samsung Health App(öffnet in neuem Fenster) integriert werden können, um deren Funktionalität zu erweitern. Inspiriert von den Ergebnissen von GATEKEEPER hat Samsung auch eine KI-gestützte Analyse entwickelt und eingesetzt, mit der bewertet wird, wie gut tragbare Geräte die Auswirkungen von gesundheitlichen Maßnahmen erfassen. Mit Blick auf Diabetes Typ II und einen ausstehenden Artikel hat das Samsung-Team herausgefunden, dass tragbare Geräte eine beispiellose Datenmenge zu korrelierenden Lebensweisen (wie besserer Schlaf und intensivere Bewegung) mit den HbA1c-Werten zum glykierten Hämoglobin(öffnet in neuem Fenster) liefern. Ebenfalls auf der Grundlage der Arbeit von GATEKEEPER entwickelt Samsung ein Datenmodell Fast Healthcare Interoperability Resources(öffnet in neuem Fenster), um seine Gesundheits-App weiter zu optimieren, indem es seine Fähigkeit erweitert, Daten über ein breiteres Spektrum an gesundheitsbezogenen Daten zu erfassen. „MatKG ist bereits als Self-Service-Dienst frei zugänglich(öffnet in neuem Fenster) für andere Entwickelnde in diesem Bereich. Inspiriert von den technischen Ergebnissen aus GATEKEEPER und nach den Gesundheitsleitlinien der WHO(öffnet in neuem Fenster) arbeiten wir weiter an unseren Gesundheitsprodukten“, ergänzt Carlo Allocca von Samsung und der KI-Sachverständige für GATEKEEPER.
