Wer ist aQua?
Die aQua – Institut für angewandte Qualitätsförderung und Forschung im Gesundheitswesen GmbH ist ein fachlich unabhängiges, interessenneutrales Beratungs- und Forschungsunternehmen für Qualität im Gesundheitswesen. Seit 1995 verfügt das Institut über Erfahrungen mit der wissenschaftlichen Auswertung von Gesundheitsdaten und bietet Beratung und Konzeptentwicklung zur Qualitätsförderung und -sicherung sowie die Umsetzung komplexer Großprojekte. Zu den Kernkompetenzen des Instituts zählen die Erforschung, Implementierung und Evaluation von Maßnahmen zur Verbesserung der Qualität in der Gesundheitsversorgung sowie das Datenmanagement und Analysen von Routinedaten.
Welche Herausforderung gab es?
Das aQua Institut interessierte sich für eine Förderausschreibung des Gemeinsamen Bundesausschusses (GBA) zu Perspektiven und Potenzialen Künstlicher Intelligenz (KI) in der Gesundheitsversorgung. Konkret sollte es darum gehen, Routinedaten aus der gesetzlichen Krankenversicherung mithilfe von KI zu analysieren und daraus den Versorgungsbedarf von Patient*innen früher und besser zu abzuleiten. Zu Routinedaten gehören zum Beispiel Informationen aus der ambulanten medizinischen Versorgung sowie Aufenthalten in Krankenhäusern und Rehabilitationseinrichtungen. Bisher werden solche Datenbestände meistens mit klassischen Analysetechniken ausgewertet. Dazu zählt die konventionelle Regressionsanalyse, die Beziehungen zwischen einer abhängigen und einer oder mehreren unabhängigen Variablen aufzeigt. Eine unabhängige Variable wären z. B. Krankenhausaufhalte, die mit der Mortalität (abhängige Variable) in Beziehung gesetzt werden um zu untersuchen, ob es einen Einfluss zwischen der Anzahl der Krankenhausaufenthalte auf die Wahrscheinlichkeit des Versterbens der Patient*innen gibt. Methoden der Künstlichen Intelligenz scheinen für solche Analysen vielversprechend zu sein, allerdings fehlen dafür bisher Ansätze für den praktischen Einsatz. Für das Projekt suchte das aQua Institut einen verlässlichen Forschungspartner, der sich mit dem Themengebiet der Künstlichen Intelligenz in der medizinischen Datenanalyse auskennt. Diesen Partner fand das aQua Institut im Institut für Medizinische Informatik der Universitätsmedizin Göttingen, welches Sprecherstandort des Zukunftslabors Gesundheit ist.
Wie sah der Lösungsweg aus?
Gemeinsam mit den KI-Expert*innen der Universitätsmedizin Göttingen stellte das aQua Institut den Förderantrag für das ausgeschriebene Projekt – mit Erfolg. Im Juli 2021 wird das Innovationsfond geförderte Projekt „KI-THRUST“ starten. Die Projektförderung läuft bis Juni 2024. Ein Hauptziel des Projektes besteht darin, die Präzision der Vorhersage von klassischen Regressionsmodellen mit der Präzision entsprechender Vorhersagen durch erklärbare KI-Verfahren im Rahmen eines exemplarisch dargestellten Anwendungsfalls aus dem Bereich der Gesundheitsversorgung zu vergleichen. Verschiedene Verfahren der Künstlichen Intelligenz werden auf Routinedaten angewendet, um Vorhersagemodelle zu entwickeln. Ein Schwerpunkt dieser Modelle soll auf der Erklärbarkeit der Vorhersagen liegen. Die KI-Modelle werden im Laufe des Projektes nicht nur entwickelt, sondern auch vergleichend mit konventionellen Regressionsmodellen gegenübergestellt. In diesem Kontext sollen Stärken und Schwächen der Modelle bei der Vorhersage von Ereignissen auf Basis von Routinedaten herausgearbeitet werden.
Die Vernetzung mit dem Zukunftslabor Gesundheit ist ein klarer Gewinn für unser Projekt. Im Rahmen der Vorgespräche konnten wir unsere Projektidee verfeinern und einen erfolgreichen Projektantrag stellen. Das ZDIN bietet uns außerdem ein großes und vertrauensvolles Netzwerk mit unterschiedlicher KI-Expertise, von der wir profitieren können. Gemeinsam wollen wir unsere Kompetenzen forcieren und im gegenseitigen Austausch gewinnbringend erweitern. Wir freuen uns darauf, von den Erfahrungen der Wissenschaftler*innen zu lernen und uns Wissen auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz anzueignen. Mit KI-THRUST können wir neue Wege für den Einsatz von KI in der Gesundheitsversorgung eingeschlagen.
Welche Ergebnisse sollen entstehen?
Während des Projektes wird begleitend ein Weißbuch geschrieben, welches das Thema KI-Anwendungen mit Routinedaten von Krankenkassen adressiert. Auf Basis der Projektergebnisse sollen in diesem Weißbuch auch grundsätzliche und praxisorientierte Handlungsempfehlungen für den Einsatz von erklärbaren KI-Verfahren bei der Nutzung von Routinedaten beschrieben werden. Für die Praxis wären solche Handlungsempfehlungen eine große Chance, um KI-Projekte zu unterstützen und ggf. deren Qualität zu steigern. Im besten Fall könnte dies auch zu Akzeptanz von KI-Anwendungen für die Routine verbessern. Durch die Vernetzung mit dem Zukunftslabor Gesundheit können darüber hinaus weitere Partner in das Projekt einbezogen werden, um die entstehenden Modelle optimal zu entwickeln. Die Ergebnisse von KI-THRUST können insbesondere auch im Kontext der Aus-, Fort- und Weiterbildung in die Online-Kurse des Zukunftslabors einfließen.
Was hat das ZDIN beigetragen?
In einem gemeinsamen Orientierungsgespräch mit der Koordination des Zukunftslabors Gesundheit identifizierten das aQua Institut und die Universitätsmedizin Göttingen Anknüpfungspunkte für eine Zusammenarbeit. Daraufhin folgten weitere Gespräche, um die Projektidee zu konkretisieren und schließlich gemeinsam den Antrag zu stellen. Außerdem wandte sich das Projektkonsortium an das ZDIN, um eine geeignete Person für den wissenschaftlichen Beirat von KI-THRUST zu finden. Daraufhin schlug der Geschäftsführer des ZDIN, Dr.-Ing. Marius Brinkmann, Prof. Dr. Susanne Boll (OFFIS Institut für Informatik, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg) vor und stellte den Kontakt zu ihr her. Prof. Boll nahm das Amt als wissenschaftliche Beirätin gerne an und unterstützt seitdem mit ihrer fachlichen Expertise.
