KI zur Vereinfachung der Gefäßuntersuchung bei pädiatrischen Patienten

Wenn pädiatrische Patienten operiert werden, müssen die medizinischen Teams den Atemzustand des Kindes genau überwachen. Insbesondere der Kohlendioxidgehalt im Blut ist ein sehr wichtiger Indikator. Während der Vollnarkose ist es notwendig, eine Kanüle in die Arterie einzuführen und Blut abzunehmen, um genaue Blutwerte zu ermitteln. Bei Neugeborenen und Säuglingen ist dies aufgrund ihrer feinen Blutgefäße nicht einfach. Wiederholte Blutentnahmen können zu Gefäßschäden oder Anämie führen, daher ist eine alternative Methode erforderlich.

Hintergrund der Entwicklung des KI-Modells

Kürzlich hat ein koreanisches Forschungsteam einen Weg eröffnet, um den Atemzustand eines Kindes ohne zusätzliche Blutentnahme zu ermitteln, indem verschiedene biometrische Signale während der Operation genutzt werden. Professor Kim Hyun-ho und sein Team vom St. Nicholas Children's Hospital der Catholic University of Korea, Seoul St. Mary's Hospital, gaben bekannt, dass sie ein künstliches Intelligenz (KI)-Modell entwickelt haben, das den Kohlendioxidgehalt im Blut schätzt. Diese Forschung analysierte Daten von 3586 pädiatrischen Patienten und erzielte eine Reduzierung des durchschnittlichen Fehlers um 23 %.

Endtidales CO2 und die Rolle der KI

Derzeit gibt es die Methode der 'endtidalen CO2'-Messung, um den Atemzustand ohne Blutentnahme zu überwachen. Diese Methode misst den Kohlendioxidgehalt, wenn der Patient ausatmet. Dieser Wert stimmt jedoch nicht immer mit dem tatsächlichen Kohlendioxid im Blut überein. Um diesen Fehler zu reduzieren, trainierte das Forschungsteam die KI mit 10 Informationen, darunter Körpertemperatur, Beatmereinstellungen, Alter und Krankheitsinformationen. Dadurch zeigte der von der KI geschätzte Wert eine durchschnittliche Abweichung von 2,73 mmHg im Vergleich zum tatsächlichen Bluttestergebnis, während der durchschnittliche Fehler bei Verwendung nur des ausgeatmeten Kohlendioxids 3,56 mmHg betrug.

Genauigkeit der KI und zukünftige Forschungsrichtung

Diese Studie bestätigte die Leistung der KI zusätzlich durch die Nutzung separater Patientendaten. Bei Messwerten von 50 pädiatrischen Patienten im Chungnam National University Hospital betrug der durchschnittliche Fehler 3,65 mmHg, und ähnliche Ergebnisse wurden für 499 Patienten aus Daten des Seoul National University Hospital erzielt. Es ist jedoch noch zu früh, um zu schlussfolgern, dass Blutentnahmen reduziert werden können. Das Forschungsteam hat nicht überprüft, wie stark Blutentnahmen oder arterielle Katheterisierungen reduziert werden, wenn die KI in realen Operationssälen eingesetzt wird.

Professor Kim Hyun-ho betonte: "Dieses Modell kann die arterielle Blutgasanalyse nicht vollständig ersetzen, aber es kann ein nützliches Hilfswerkzeug in Situationen sein, in denen eine arterielle Katheterisierung schwierig ist oder häufige Tests nicht praktikabel sind." Er fügte hinzu: "Um es in der klinischen Praxis anzuwenden, sind weitere Studien erforderlich, um die Wirksamkeit bei direkter Anwendung an Patienten zu bestätigen."

Schlussfolgerung

Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der internationalen Fachzeitschrift "Anesthesiology" veröffentlicht und eröffnen neue Möglichkeiten für die sichere Operation von pädiatrischen Patienten. Wir hoffen, dass die KI-Technologie in Zukunft im medizinischen Bereich weiter fortschreiten und pädiatrischen Patienten eine bessere Behandlungsumgebung bieten kann.