Künstliche Intelligenz in Laborprozessen

Seit 20 Jahren beschäftigt sich STIWA mit der Digitalisierung von medizinischen Laborprozessen, um Abläufe immer weiter zu optimieren und Fehler zu minimieren. Standardalgorithmen können aber nicht alle Fehlerquellen ausschließen. Speziell im Bereich der Laborbeauftragung bedarf es bei rund 10 % der Daten nach wie vor manueller Nachbearbeitung. Mithilfe Künstlicher Intelligenz will STIWA diese Lücke nun schließen.

 

Ein wichtiger Kunde der STIWA Laborautomation ist etwa SYNLAB, Europas führender Anbieter medizinischer Diagnostikdienstleistungen. „Allein im deutschen Markt bearbeiten wir für SYNLAB derzeit rund 500.000 Labor-Aufträge pro Woche. Die Erfahrung zeigt, dass viele Auftragsformulare nach wie vor analog von Ärzten an Labore weitergeleitet werden. Daran wird sich auch in den nächsten Jahren nichts ändern. Herausfordernd ist auch, dass jedes Krankenhaus, jeder Arzt sein eigenes Formular verwenden kann. Damit fließen rund 6.000 unterschiedliche Antragsvarianten in unsere Digitalisierungssoftware ein – mit einem entsprechend hohen Potential an Fehlerquellen“, skizziert Roland Wingelhofer, Geschäftsbereichsleiter STIWA Laborautomation. Spätestens bei der Abrechnung entsteht durch fehlerhafte Versicherungsnummern oder falsch verordnete Analysen ein hoher Aufwand. „Abseits des finanziellen Aspektes ist aber vor allem zentral, dass alle für den Patienten wichtigen Analyseverfahren klar gekennzeichnet und entsprechend durchgeführt werden können“, so Wingelhofer.

 

Optimierung der Datenerkennung

Mithilfe optischer Erkennungsverfahren wie OCR und OMR werden die Daten eingelesen. Die Prozesse sind mittlerweile soweit optimiert, dass rund 90 % dieser Anträge einwandfrei übernommen werden. „Bei den restlichen 10 % stoßen wir mit Standardalgorithmen aber auf Grenzen. So kann auch eine optimierte Digitalisierungssoftware wie unsere aufgrund von Druckerfehlern, unleserlichen Schriften oder Positionsfehlern die Daten nicht immer vollständig auslesen“, erklärt Stefan Pühringer, Produktmanager STIWA Laborautomation. Diese Fehler werden aktuell von Mitarbeitern des Labors nachbearbeitet.

 

KI in der Laborautomation

In Zukunft soll Künstliche Intelligenz an die Stelle manueller Nachbearbeitung treten: „KI kann eine fehlerhafte Eingabe durch eigene Algorithmen erkennen und etwa bounding boxes selbständig erweitern, um Inhalte außerhalb der normierten Textfelder lesen zu können. Auch in der sicheren Erkennung von Unterschriften kann KI erfolgreich zum Einsatz kommen. Ziel ist es, die Nacharbeit auf ein Minimum zu reduzieren und damit auch die Durchlaufzeit der Proben im Laborprozess noch weiter zu verringern“, so Pühringer.

 

Forschungsprojekt Reeds

Im Rahmen von „Reeds“ arbeitet STIWA Laborautomation gemeinsam mit dem SCCH, Software Competence Center, an der Integration Künstlicher Intelligenz in den Laborprozess. Dabei kommen keine Echtdaten sondern Transfer Learning Modelle, dh. Daten aus anderen Problemstellungen, zum Einsatz. „Auch in diesem Projekt kooperieren wir mit SYNLAB. Damit sichern wir, dass die Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt unmittelbar reale Anwendung finden. Bis nächstes Jahr wollen wir marktreif beim Kunden sein“, so Wingelhofer.