Use Case: Gesundheitsdaten automatisiert auslesen

Die fortschreitende Digitalisierung im Gesundheitswesen erfordert effiziente Lösungen zur Erfassung, Verarbeitung und Analyse von Laborwerten. Gesundheitseinrichtungen und Dienstleister benötigen präzise und zeitnahe Daten, um fundierte Entscheidungen treffen sowie ihre Patienten optimal informieren und beraten zu können. Für die einfache Bereitstellung und Auswertung von Laborwerten und Gesundheitsdaten hat Konfuzio eine Lösung entwickelt, die vielfältig eingesetzt werden kann.

1. Ausgangssituation

Ein Dienstleister in der Gesundheitsbranche möchte einen digitalen und intuitiven Informationskanal für Patienten entwickeln. Auf einer bereitgestellten Plattform sollen Nutzer die Möglichkeit haben, ihre Laborwerte als Bilder oder Dokumente hochzuladen und eine Auswertung dieser zu erhalten. Die Auslese, Verarbeitung und Auswertung der Laborwerte soll dabei automatisiert erfolgen und die Informationen in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden. Zur Umsetzung dieses Projekts wählte der Gesundheitsdienstleister die Helm & Nagel GmbH mit Ihrer Konfuzio Softwarelösung als erfahrenen Projektpartner.

2. Herausforderungen bei der Auslese von Gesundheitsdaten

Die Auslese von Laborwerten bringt verschiedene Herausforderungen mit sich. Diese sind vor allem in der Besonderheit der Branche begründet: Sensibilität und Bedeutung der Daten sind im Gesundheitsbereich besonders hoch. Patienten und Dienstleister haben daher gleichermaßen hohe Ansprüche an die Qualität sowie die Sicherheit der ausgelesenen Informationen. 

Eine weitere Herausforderung bei der Auslese von Laborwerten ist, dass es aktuell noch keine einheitliche Darstellung von Gesundheitsdaten oder Laborergebnissen gibt. Die Datenextraktion muss somit viele verschiedene Formate erkennen und verarbeiten. Auch bei schlecht leserlichen Einreichungen der Nutzer soll sie möglichst genaue Ergebnisse produzieren.

Zusammenfassend lassen sich folgende Punkte als größte Herausforderungen des Projekts festhalten.

• Vielfalt der Formate – Laborwerte können in unterschiedlichen Formaten und Layouts vorliegen, was eine einheitliche Verarbeitung erschwert. Die eingereichten Bilder der Nutzer haben zudem oft eine schwache Qualität
• Hohe Erwartungen der Nutzer – Die Anforderung an die Vollständigkeit und Korrektheit der Daten ist im Gesundheitswesen besonders hoch. Fehler in Auslese oder Auswertung haben im Gesundheitsbereich große Auswirkungen –  sie können zu Unsicherheiten beim Patienten führen und die Grundlage für fehlerhaften Therapien sein.
• Datenschutz – Gesundheitsdaten und Laborwerte sind private und sensible Daten, die besonders schützenswert sind. Eine sichere Verarbeitung und Speicherung ist daher eine zentrale Herausforderung im Umgang mit Gesundheitsdaten.

3. Zielsetzung der Entwicklung

Das Hauptziel der geplanten Anwendung ist es, Patienten und Gesundheitsdienstleistern eine benutzerfreundliche Plattform zu bieten, die eine effiziente Auslese und Analyse von Laborwerten ermöglicht. Die Plattform soll:

• Laborbefunde in einer einheitlichen Darstellung digitalisieren.
• Eine ausführliche Bewertung der Werte im Kontext von Normbereichen bieten.
• Bei Abweichungen von Normwerten hilfreiche Erläuterungen und Empfehlungen liefern.
• Historischen Verlauf der Gesundheitsdaten zur Verfügung stellen
• Eine Schnittstelle bereitstellen, die die Integration in bestehende Systeme der Gesundheitsdienstleister erleichtert.

4. Lösung & Umsetzung

Gemeinsam mit Konfuzio konnten die beschriebenen Herausforderungen gelöst sowie die gesteckten Ziele erreicht werden. Auf Basis von Konfuzio Medical NER wurde eine individuelle Lösung entwickelt, die die Analyse und Auslese von Laborwerten und Gesundheitsdaten schnell und präzise ermöglicht. Die Medical NER-Technologie von Konfuzio ist besonders leistungsfähig, weil sie auf eine Vielzahl von medizinischen Begriffen, Abkürzungen und spezifischen Terminologien trainiert wurde. 

Um die Genauigkeit der Extraktion weiter zu erhöhen und die Herausforderungen der vielfältigen Formulare zu lösen, wurden zusätzlich verschiedenen Sprach- und Extraktionsmodelle trainiert und getestet. Stärken und Schwächen der Modelle analysierten die Experten von Konfuzio ausgiebig und führten Potentiale zusammen. Einzeln konnte jedoch keines der getesteten Modelle die hohen Qualitätsansprüche der Gesundheitsbranche erfüllen. 

Durch manuelle Entwicklungsarbeit der Experten von Konfuzio, enger Abstimmung mit den Partner des Gesundheitsdienstleister sowie die Verknüpfung verschiedener Modelle konnte die Entwicklung eines maßgeschneiderten Modells auf Basis des Konfuzio Table Recognizer umgesetzt werden. Diese Lösung hat signifikante Fortschritte in der Datenqualität und in der Erkennung der verschiedenen Formate gezeigt. Folgende Modelle kamen bei der Entwicklung zum Einsatz:

• Konfuzio RF Extraction Kit – Diese KI-Lösung wurde als vielversprechend eingestuft, um zusätzliche Informationen und Kontext zu extrahieren.
• Konfuzio Table Recognizer – Einsatz dieses Tools zur Erkennung und Extraktion von Text aus Tabellen.
• SpaCy-Modelle – Erste Versuche zur Anwendung von Natural Language Processing (NLP) für die Identifikation spezifischer Laborwerte.

Zudem bietet die flexible Konfuzio API ein Schnittstelle für die nahtlose Integration in die bestehenden Systeme des Gesundheitsdienstleisters. Die Daten werden somit in Echtzeit ausgelesen, übermittelt und dem Nutzer auf der Plattform des Dienstleisters zur Verfügung gestellt.

Um einen umfassenden Datenschutz zu gewährleisten, setzt Konfuzio gleich auf mehrere Säulen: Zum einen werden die Daten anonymisiert verarbeitet und gespeichert – sie werden lediglich dem anonymen Account des Nutzers zugeordnet, sodass dieser die Informationen über die Plattform des Gesundheitsdienstleisters einsehen kann. Außerdem arbeitet Konfuzio stets DSGVO-konform, speichert die Daten gemäß europäischen Bestimmungen und folgt hohen Standards im Datenschutz. Durch die Definition klarer Zugriffsrechte wird auch die Datenintegrität der Laborwerte umfassend sichergestellt.

5. Ergebnis: Zuverlässige Extraktion von Gesundheitsdaten

Durch Umsetzung der Plattform ist es gelungen, Laborwerte effizient und präzise zu extrahieren und zu analysieren. Die Tests belegen, dass die Lösung in der Lage ist, verschiedene Formate zu verarbeiten und hochwertige, nutzerfreundliche Ausgaben zu erzeugen. Die Plattform unterstützt den Gesundheitsdienstleister dabei, die Laborergebnisse ihrer Nutzer schnell und verständlich zur Verfügung zu stellen.

Durch die Verknüpfung verschiedener Modelle konnte die Genauigkeit der Extraktion weiter gesteigert und somit auch den hohen Ansprüchen der Gesundheitsbranche gerecht werden. Per API Schnittstelle werden die Daten sicher und schnell übertragen, sodass die Auswertung und Einordnung der Gesundheitsdaten in Echtzeit vorliegt und durch die Nutzer eingesehen werden können.

Das Ergebnis ist eine intuitiv nutzbare Plattform zum Informationsaustausch zwischen Gesundheitsdienstleister und Patient. Die Lösung erhöht die medizinische Transparenz und Selbstständigkeit der Patienten und stellt damit ein weiteres Beispiel da, wie positiv KI den Alltag der Menschen beeinflussen kann.

6. Fazit

Die Entwicklung der Laborwerte-Plattform für den Gesundheitsdienstleister ist ein wichtiger Schritt zur Effizienzsteigerung im Gesundheitswesen. Trotz anfänglicher Herausforderungen, hat Konfuzio durch innovative Ansätze und den Einsatz fortschrittlicher KI-Technologien eine Lösung erarbeitet, die den Bedürfnissen des Gesundheitsdienstleisters und seiner Nutzer gerecht wird.

Die Plattform wird langfristig dazu beitragen, die Verarbeitung von Laborwerten zu optimieren und die Qualität der Patientenversorgung zu verbessern. Mit dieser Lösung wurde nicht nur ein klarer Mehrwert für den Dienstleister geschaffen, sondern auch die Grundlage für zukünftige Verbesserungen im Bereich der digitalen Gesundheitslösungen gelegt.

Die Entwicklung der hochpräzisen Auslese und Verarbeitung von Laborwerten kann auch in weiteren Anwendungsfällen zum Einsatz kommen. Konfuzio entwickelt auch gerne mit Ihrem Unternehmen passgenaue Lösungen zur Extraktion von Laborwerten. Neben der Einbindung bei Gesundheitsdienstleistern ist die Auslese und Verarbeitung von Laborwerten auch für folgenden Branchen relevant:

• Klinische Diagnostik – Eine automatisierte Auswertung von Laborergebnissen ermöglicht eine schnellere und genauere Diagnosestellung, wodurch Patienten schneller behandelt werden können.
• Forschung & Entwicklung – In der Forschung können große Mengen an Laborergebnissen effizient analysiert und wertvolle Daten werden, um neue Erkenntnisse zu gewinnen und Trends zu identifizieren.
• Qualitätskontrolle in der Industrie – Automatisierte Systeme können konsistent und präzise Laborergebnisse überwachen und analysieren, um sicherzustellen, dass Produktionsstandards eingehalten werden.