Aktuelle News zum Projekt
SmartHospital.NRW
Mit Künstlicher Intelligenz das Krankenhaus von morgen gestalten
Mit der Hilfe Künstlicher Intelligenz Patientinnen und Patienten besser behandeln, das Krankenhaus-Personal entlasten und medizinische Prozesse effizienter gestalten – das ist das Ziel des Projekts „SmartHospital.NRW“.
Unter Leitung der Universitätsmedizin Essen erarbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Fraunhofer-Institute für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS und für Digitale Medizin MEVIS, der RWTH Aachen und der TU Dortmund Konzepte und Lösungen, wie Krankenhäuser in Nordrhein-Westfalen die eigene Digitalisierung vorantreiben und zu „Smart Hospitals“ weiterentwickelt werden können. Durch die ständig wachsende Menge an Gesundheitsdaten wird es möglich, intelligente und personalisierte Anwendungen zur gesundheitlichen Früherkennung, Diagnostik, Behandlung und Nachsorge zu entwickeln. Vor allem KI-basierte Systeme bergen enormes Potenzial, welches SmartHospital.NRW heben und für Krankenhäuser in Nordrhein-Westfalen nutzbar machen möchte.
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Ziel ist zum einen, ein flexibles Vorgehensmodell zu erarbeiten, das auf Krankenhäuser mit unterschiedlichen Digitalisierungsgraden übertragen werden kann und so Lösungen für die gesamte Branche zu bieten. Zum anderen werden innovative, KI-basierte Anwendungen für reale Einsatzszenarien entwickelt und exemplarisch erprobt, wie
- die intelligente Erstellung und Verarbeitung medizinischer Dokumente,
- die KI-gestützte Gesundheitsdatenanalyse zur Diagnostikunterstützung,
- der Einsatz von Sprachinterfaces zur kontaktlosen und damit sterilen Bedienung von Computern am Arbeitsplatz.
Dabei steht bei jedem Forschungsschritt der Mensch im Mittelpunkt der KI-Entwicklung. KI-basierte Lösungen werden ausnahmslos verantwortungsvoll designt, getestet und zukünftig auch eingesetzt, da sie zum einen mit extrem schützenswerten Daten umgehen müssen und zum anderen Menschen-bezogene Prozesse oder sogar Entscheidungen unterstützen. Entsprechend sorgfältig wird auch das Personal auf einen möglichen Umgang mit dieser Schlüsseltechnologie vorbereitet und geschult, weshalb die Ermittlung von Qualifizierungsbedarfen als Input für zukünftige mögliche Schulungen ebenfalls Teil des Vorhabens ist.
Mit der Einrichtung eines Showrooms an der Universitätsmedizin Essen werden die von den Projektpartnern entwickelten Anwendungen zukünftig einer Fachöffentlichkeit präsentiert und deren klinische Einsatzmöglichkeiten mit Vertreterinnen und Vertretern anderer Krankenhäuser evaluiert. So können die technischen Voraussetzungen für das intelligente Krankenhaus geschaffen werden, in welchem die Versorgung für Patientinnen und Patienten sowie die Arbeit der Medizinerinnen und Mediziner stets verbessert werden können.
Die KI-basierten Anwendungen für dieses Vorhaben werden unter der Federführung des Fraunhofer-Instituts für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS erarbeitet. Unterstützung bekommt das Flagship-Projekt von der Kompetenzplattform für Künstliche Intelligenz Nordrhein-Westfalen KI.NRW. Unter dem Motto „Flagships powered by KI.NRW“ unterstützt das Netzwerk vom Land geförderte, hochinnovative und anwendungsbezogene Projekte mit hoher gesellschaftlicher Relevanz und hilft dabei, wegweisende Pioniervorhaben auch über die Landesgrenzen hinaus sichtbar zu machen.
Kooperationen
Krankenhaus
Das SmartHospital.NRW-Projekt stellt Krankenhäuser in den Mittelpunkt einer umfassenden Erhebung von KI-Potentialen und konkreten Anwendungen. Dabei sind die Ziele dreischrittig: Zunächst im Fokus steht die Entwicklung eines KI-Readiness-Checks zur Erhebung des KI-Reifegrads eines Krankenhauses sowie eines Vorgehensmodells, welches für ein Krankenhaus die notwendigen Schritte in Richtung eines SmartHospitals beinhaltet. Zentrales Element des Projekts ist darauffolgend die Entwicklung und Umsetzung von konkreten KI-Anwendungsfällen aus den Bereichen Textverarbeitung, Spracherkennung sowie Sensoranalyse. Abschließend wird auf die organisatorischen und ökonomischen Auswirkung der SmartHospital-Transformation analysiert und wissenschaftlich ein Verstetigungsmodell erarbeitet.
Die Zusammenarbeit mit Krankenhäusern ist dabei von hoher Wichtigkeit für das Projekt und die zukünftige Ausgestaltung von Künstlicher Intelligenz im deutschen Gesundheitssystem. Wir suchen weiterhin Kooperationspartner und interessierte Kliniken - für den Austausch, eine Zusammenarbeit oder gemeinsamen Projekten. Sprechen Sie uns gerne an!
Shadowing
Beim Shadowing werden Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von Krankenhäusern durch Data Scientists aktiv in ihrer täglichen Arbeit begleitet und mittels strukturierter Fragebogen befragt. Ziel ist die Identifikation von Potentialen für den Einsatz von Data Science, Big Data und Künstlicher Intelligenz im klinischen Alltag. Im Rahmen von Stakeholder-Workshops werden zunächst vielversprechende Fachbereiche für ein Shadowing ausgewählt. Die vor- und nachbereitete Vor-Ort-Begleitung ermöglicht die detaillierte Beschreibung von Einsatzmöglichkeiten sowie deren Abhängigkeiten untereinander. Anschließend werden die erhobenen Use Cases in eine Umsetzungs-Roadmap und einen Maßnahmenkatalog überführt, um langfristige positive Veränderungen anzustoßen.
Medizintechnik & Medikamentenhersteller
Künstliche Intelligenz im Krankenhaus benötigt zwingenderweise Daten, Technik und Schnittstellen. Dabei spielt Medizintechnik eine zentrale Rolle bei der Umsetzung von innovativen Verfahren im Krankenhaus. Gerade im Gesundheitswesen sind Datenqualität, Verfügbarkeit und Risikovermeidung elementar und machen Maschinelle Lernverfahren zu einer Herausforderung. Wir möchten diese Herausforderung annehmen und gemeinsam mit Herstellern kreative Ideen umsetzen. Sprechen Sie uns gerne an!
Forschungsprojekt LOTTE
Das Projekt LOTTE entwickelt Einsatzszenarien für Künstliche Intelligenz (KI) im Gesundheitswesen, speziell in der Notfallversorgung. Im Fokus stehen KI-Technologien, die in der Frühphase der Versorgung lebensbedrohlich verletzter Patienten eine schnellere, sicherere und von der persönlichen Erfahrung des Behandlers unabhängigere Entscheidungsfindung ermöglichen. Der Schockraum eines Krankenhauses ist der zentrale Ort der Versorgung schwerverletzter Personen. Ein eingespieltes Team aus den Gebieten der Unfallchirurgie, Neurologie, Radiologie, Anästhesie, Pflege sowie weiteren Bereichen koordiniert die Aufnahme und Behandlung der Patient*innen. Dabei spielen eine effiziente Kommunikation, übersichtliche Datenlage sowie strukturierte Behandlungsablauf eine wesentliche Rolle. Doch schon vor der Übergabe durch die Notärztin muss auf die Verfügbarkeit aller medizinisch-relevanten Informationen und die Verständigung mit der Leitstelle geachtet werden. Innerhalb des Projektes werden konkrete Einsatzmöglichkeiten für Künstliche Intelligenz entwickelt und aus medizinischer, rechtlicher, ökonomischer und technische Perspektive bewertet. Bei allen Einsatzmöglichkeiten steht eine Entscheidungsunterstützung des ärztlichen und pflegerischen Personals mit dem Ziel einer verbesserten Behandlungsqualität im Vordergrund. Besonders relevante Szenarien umfassen die automatische Dokumentation der Abläufe im Schockraum durch Methoden des Natural Language Processing (NLU), die Risikoeinschätzung für OP-Komplikationen auf Basis von Registerdaten sowie ein Leitlinien-Interface für den Abgleich der Behandlungsabläufe mit wissenschaftlichen Leitlinien.
Startup
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Enterprise Innnovation Campus / Medical NLU Campus
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Projektpartner
Universitätsmedizin Essen
Informatik
Das Institut für Informatik III der Universität Bonn verantwortet im Projekt die Entwicklung von prototypischen Prüfwerkzeugen für KI-Anwendungen und die Behandlung von informatischen Fragestellungen zur Absicherung von KI-Anwendungen.
Philosophie
Der Lehrstuhl für Erkenntnistheorie ist für die Ausarbeitung ethisch relevanter Parameter für KI Use Cases sowie die Entwicklung von allgemeinen und kontextspezifischen Mindestanforderungen hinsichtlich philosophisch-ethischer Prinzipien zuständig.
Fraunhofer IAIS
Das Fraunhofer-Institut IAIS leitet das Konsortium ZERTIFIZIERTE KI. Im Projekt erarbeitet es zusammen mit dem BSI Prüfgrundlagen für KI-Anwendungen und gestaltet zusammen mit dem DIN die Anwenderkreise, wo der Transfer der Ergebnisse in die industrielle Praxis erfolgt. Darüber hinaus baut das IAIS eine Plattform mit Demonstratoren und prototypischen Prüfwerkzeugen auf. Schließlich ist das Fraunhofer IAIS für die Dissemination der Ergebnisse in die breite Öffentlichkeit und die Projektkommunikation zuständig.
Fraunhofer MEVIS
Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) ist die zentrale Zertifizierungsstelle für IT-Sicherheit in Deutschland. Es verantwortet im Projekt die ganzheitliche Erarbeitung einer formalen Prüfmethodologie für KI-Anwendungen sowie die Überprüfung und Sicherstellung der Anschlussfähigkeit der zu erarbeitenden Prüfverfahren an bestehende Prüfkriterien und -Grundlagen.
Technische Universität Dortmund
Das Deutsche Institut für Normung e.V. (DIN) ist zusammen mit dem IAIS für die Organisation der Anwenderkreise zuständig. Ferner initiiert es die Überführung der Projektergebnisse in die Normung und Standardisierung und übernimmt die Harmonisierung mit europäischen und internationalen Standardisierungsaktivitäten bei CEN/CENELEC und ISO/IEC.
RWTH Aachen
Das Institut für Technologie- und Innovationsmanagement der RWTH Aachen University verantwortet die Strukturierung und Quantifizierung des Bedarfs an KI-Prüf- und -Zertifizierungsdienstleistungen für unterschiedliche Anwendungsfelder, die Quantifizierung der Wirkung von KI-Zertifizierungen auf Anwender und Verbraucher sowie die Entwicklung von Geschäftsmodellen und Vertriebskonzepten für die Verwertung und Verstetigung.
RWTH Aachen
Der Lehrstuhl für Strafrecht, Strafprozessrecht, Rechtsphilosophie und Rechtsvergleichung arbeitet allgemeine rechtliche Kernvoraussetzungen für den Einsatz von KI-Anwendungen heraus und präzisiert diese. Dabei geht es insbesondere um Fragen des Schutzes der Autonomie, des notwendigen Maßes an Transparenz, des Datenschutzes und der Diskriminierungsfreiheit. Zudem werden sektorspezifische Analysen durchgeführt, um rechtliche Leitlinien für verschiedene Branchen zu entwickeln.
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Das Land Nordrhein-Westfalen (NRW) hat im Dezember 2018 die Kompetenzplattform für Künstliche Intelligenz (KI) KI.NRW ins Leben gerufen, um die Kompetenzen im Bereich KI zu bündeln, zu stärken und weiter auszubauen. Wesentlich für die KI-Strategie des Landes ist ein verantwortungsvoller Ansatz in der Entwicklung und im Umgang mit Künstlicher Intelligenz, der stets den Menschen in den Mittelpunkt stellt. Daher wurde bereits im Dezember 2018 eine Initiative zur KI-Zertifizierung gestartet.
Unter Leitung des Fraunhofer IAIS hat eine interdisziplinäre Forschungsgruppe mit Vertreter*innen der Universität Bonn und der Universität zu Köln Handlungsfelder für einen vertrauenswürdigen Einsatz von KI definiert. Daneben wurde eine Kooperation mit dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) aufgebaut. Wesentliche Inhalte dieser Kooperationsvereinbarung werden im Rahmen des vom Bundesland Nordrhein-Westfalen geförderten KI.NRW-Flagship-Projekts »Zertifizierte KI« erarbeitet und umgesetzt. Mit der Dachmarke »Flagships powered by KI.NRW« unterstützt die Kompetenzplattform Künstliche Intelligenz Nordrhein-Westfalen vom Land geförderte Vorhaben als KI-Leuchtturmprojekte. Ziel ist es, einen effizienten Technologietransfer und die enge Zusammenarbeit von Mittelstand, Start-ups, Universitäten, Hochschulen sowie Forschungseinrichtungen in NRW zu gewährleisten und zu unterstützen.
Das Land NRW hat damit beim Thema KI-Zertifizierung eine Vorreiterrolle eingenommen.
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Nehmen Sie gerne mit dem Projektteam Kontakt auf.