Was ist mit Künstlicher Intelligenz in der Pflege möglich?

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Künstliche Intelligenz in der Pflege – mit der fortschreitenden Digitalisierung ist das ein Thema, das immer mehr an Relevanz gewinnt. Dabei geht es nicht darum, Personal zu ersetzen oder Pflegebedürftige nur noch durch Roboter zu betreuen. Vielmehr sollen Künstliche Intelligenz, Systeme wie ChatGPT und Roboter in der Pflege Arbeitende entlasten. Beispielsweise, indem sie organisatorische Aufgaben, Analysen und Monitoring übernehmen. Bislang ist der Einsatz von Robotern in der Pflege in Deutschland noch nicht ausgereift – aber es gibt vielversprechende Ansätze.

Künstliche Intelligenz vs. Roboter: Unterschiede und Gemeinsamkeiten

Mit KI und Robotik an ihrer Seite sollen ältere Menschen und Pflegepatienten wieder zu mehr Selbstständigkeit finden. Zugleich entstehen Ressourcen, damit sich die Pflegenden mehr Zeit für zwischenmenschliche Aspekte nehmen können. So lauten die Hoffnungen im Hinblick auf den Einsatz neuer Techniken im Bereich der Altenpflege.

Doch was genau macht Künstliche Intelligenz aus, was steckt hinter einem Roboter? Die Unterschiede erläutern wir hier:

Was kann Künstliche Intelligenz?

Im Grunde handelt es sich bei KI (oft auch als AI nach dem englischen Begriff „artificial intelligence“ abgekürzt) um ein hochentwickeltes Programm. Eine Künstliche Intelligenz besteht somit zunächst nur aus mehr oder weniger abstraktem Computercode. Von anderen Programmen unterscheidet sie sich dadurch, dass sie Dinge lernen kann – und im Grunde damit ihren Code selbst erweitert. Dieser Vorgang nennt sich „Maschinelles Lernen“ und umfasst zum Beispiel das Erkennen von Mustern, das Lernen von Beziehungen und das selbstständige Lösen von Problemen. 

Deshalb gibt es für Künstliche Intelligenz viele Anwendungsbereiche: Von der Bilderkennung über die Interpretation von gesammelten Daten bis hin zur Sprachgenerierung. Ein Beispiel für Letzteres ist ChatGPT: ein von der Firma OpenAI entwickeltes Programm, das komplexe Fragen beantwortet und damit eine menschliche Konversation simulieren kann – mit dem Unterschied, dass ChatGPT in Sekundenschnelle auf das Wissen des Internets bis zum Jahr 2021 zugreifen kann. 

Roboter: Das macht sie aus

Im Gegensatz zum abstrakten Programm einer KI handelt es sich beim sogenannten Roboter erst einmal nur um die „äußere Hülle“. Es ist im Grunde eine Maschine, die auf einen bestimmten Bewegungsablauf „trainiert“ ist. Ein Beispiel dafür ist die Industrie, wo Roboter für gefährliche oder sich wiederholende Aufgaben eingesetzt werden. Das hat noch nichts mit künstlicher Intelligenz zu tun: Diese Maschinen führen lediglich vorprogrammierte Aufgaben aus.

Agieren Roboter mit Menschen, dann werden diese Punkte wichtig:

• Tastsinn
• Beweglichkeit
• Feinfühligkeit 

Sobald beispielsweise Roboter in der Altenpflege eingesetzt werden sollen, müssen die Maschinen auf kleinste Gesten reagieren und Druck regulieren können. Hier kommt schließlich Künstliche Intelligenz ins Spiel, die individuell lernen und situationsabhängig reagieren kann. Das heißt, in solchen Szenarien „sitzt“ im Roboter idealerweise eine Künstliche Intelligenz, die sich lernend an die Umgebung anpasst. 

Wie können ChatGPT und andere KI die Arbeit in Pflegeeinrichtungen erleichtern?

Mit Künstlicher Intelligenz ausgestattete Assistenzsysteme wie Smart Speaker können in Zukunft bei alltäglichen Aufgaben assistieren, indem sie Anweisungen beim Ankleiden geben oder an die Einnahme von Medikamenten erinnern. Im Sinne der Selbstbestimmtheit kann beispielsweise ChatGPT erklären, wie ein Medikament eingenommen werden soll und warum. Insbesondere der schnelle und einfache Zugang zu wichtigen medizinischen Informationen ist hier ein Pluspunkt, der Patienten und Pflegenden im Alltag viel Zeit und Mühe erspart.

Des Weiteren lässt sich mit Künstlicher Intelligenz in der Pflege arbeiten, indem sie als Sprachgenerator in der Kommunikation mit Patienten eingesetzt wird, die Sprach- oder Verständnisschwierigkeiten haben. Das kann auch Angehörigen ermöglichen, wieder mit Familienmitgliedern in Kontakt zu treten.

Weitere Anwendungsbereiche für Künstliche Intelligenz in der Pflege sind die nachfolgenden fünf:

1. Überwachung von Vitalfunktionen

Insbesondere beim Überwachen der Vitalfunktionen im Hinblick auf Patienten mit hohem Pflegegrad kann Künstliche Intelligenz in Zukunft große Unterstützung leisten. Dies geschieht, indem zum Beispiel Sensoren bestimmte Parameter überwachen, beispielsweise:

• Herzfrequenz
• Atmung 
• Schlaf 

Bei relevanten Veränderungen informieren die Systeme das Pflegepersonal. So müssen die Pflegenden ihren Patienten nicht permanent selbst überwachen – können aber trotzdem schnell reagieren, sollte sich der Zustand verschlechtern.

2. Unterstützung bei der Diagnose

Auch bei der Diagnose von Krankheiten kann Künstliche Intelligenz Einsatz finden – besonders, was bildgebende Verfahren wie Röntgenaufnahmen angeht. Die KI kann Datensätze häufig schnell und zielgerichtet analysieren und daraus Rückschlüsse ziehen. Zudem ermüdet sie nicht und ist nicht anfällig für Ablenkungen – im Gegensatz zum Menschen. 

3. Optimierte Behandlung

Auch bei der Wahl der Behandlung kann Künstliche Intelligenz bei der Pflege von kranken Menschen helfen. Denn KI-Systeme können Patientendaten schnell und objektiv auswerten, um die am besten geeignete Behandlungsoption vorzuschlagen. Mitunter verbessert dies sogar die Erfolgsrate einer Behandlung.

4. Medikation und Planung

Das Personal wendet im Alltag oft viel Zeit für Aufgaben auf, die wenig mit der Pflege an sich zu tun haben. Dazu gehören organisatorische Aufgaben – wie Pflege – und Medikamentenpläne, Routenplanung und Pflegeberichte. Hier hat Künstliche Intelligenz eine gute Chance, künftig sinnvoll zu assistieren: Nach der Eingabe der relevanten Daten kann die KI zum Beispiel tabellarische Pläne und Übersichten erstellen. 

Zudem ist beispielsweise ChatGPT in der Lage, selbstständig Maßnahmenpläne zu erstellen – wie in diesem Beispiel für eine 95-jährige Patientin mit Diabetes, deren Bewegung eingeschränkt ist:

Abhängig von der Menge an eingegebenen Daten muss der Plan im Nachhinein individuell angepasst werden. In jedem Fall aber hilft die Auflistung wichtiger Punkte dabei, an jedes Detail zu denken. 

Dies gilt zum Beispiel auch für Ernährungspläne: Statt dem zeitaufwendigen Nachschlagen geeigneter Lebensmittel bei bestimmten Krankheiten kann die Pflegekraft eine von der KI erstellte Liste nutzen. Hier ein Beispiel für einen 86-jährigen Patienten mit Leberproblemen:

5. Monitoring und Dokumentation

Daneben erweist sich die Funktion von ChatGPT in der Pflege als hilfreich, bestimmte Datensätze automatisch in eine gut lesbare Tabelle zu überführen. Dabei geht es zum Beispiel darum, den Blutzuckerspiegel von Diabetespatienten im Verlauf zu überblicken oder Bluttests auszuwerten: Statt mühsam maschinelle Auswertungen abzulesen sparen sich Pflegekräfte die Zeit, indem sie sich von der KI eine Tabelle im gewünschten Format geben lassen. Dafür ist es natürlich wichtig, dass der Umgang mit Künstlicher Intelligenz im Gesundheitswesen künftig Teil der Ausbildung ist.

Zu guter Letzt erleichtern mit Künstlicher Intelligenz ausgestattete Pillendosen die Arbeit in der stationären Pflege immens: Sie können die Patienten nicht nur an die Einnahme von Medikamenten erinnern, sondern auch das Pflegepersonal über vergessene oder verzögerte Einnahmen informieren.

Wie verändert und erleichtert der Einsatz von Servicerobotern die Pflege?

Nicht nur als Anwendung auf Smart Speakers, Tablets oder medizinischen Geräten kann Künstliche Intelligenz Pflegeeinrichtungen unterstützen: Auch in Form von Robotern wird die KI aller Voraussicht nach bald ihren Platz in der Pflege finden. Ebenso wie beim Einsatz von anderen KI-Systemen geht es aber auch hier nicht um einen Ersatz von Pflegepersonal, sondern um sinnvolle Assistenz.

Momentan zielt die Forschung insbesondere darauf ab, Pflegebedürftigen anhand von KI beziehungsweise Robotik wieder mehr Selbstständigkeit zu ermöglichen. Die Einsatzbereiche der Künstlichen Intelligenz beschränken sich daher zunächst auf einfache Dinge – wie die Unterstützung beim selbstständigen Kratzen und Trinken oder beispielsweise Dinge vom Boden aufheben. Denn auch diese scheinbar schnell erledigten Handgriffe geben Ressourcen von Pflegenden frei: So müssen diese weniger zwischen Patienten rotieren, sondern können wieder mehr auf ihr Gegenüber eingehen. 

Mögliche Anwendungsbereiche der Künstlichen Intelligenz in Alten- und Krankenpflege sind außerdem: 

• Erledigung von unerwünschten oder schweren Aufgaben
• In der häuslichen Pflege: Unterstützung beim Waschen, Kochen und mehr
• In der beruflichen Pflege: Hilfe beim Umlagern von Pflegebedürftigen
• Unterhaltung

Im Bereich der Unterhaltung ist besonders im Kopf zu behalten, dass es sich beim humanoiden „Spielgefährten“ nur um eine Maschine handelt. Auch und gerade deswegen ist es wichtig, die menschliche Komponente in der Pflege zu stärken. 

Mit Robotern und Künstlicher Intelligenz in der Pflege zu arbeiten sollte deshalb vor allem als Chance gesehen werden, organisatorische Aufgaben abzugeben. Um es mit den Worten von Prof. Dr. Sami Haddadin zu sagen, seines Zeichens Direktor der Munich School of Robotics (TU München): Die Technologie muss eingesetzt werden, „damit Mensch sich wieder um Mensch kümmert.“

Aus der Praxis: Wo wird künstliche Intelligenz schon eingesetzt?

Die Entwicklung von humanoiden Robotern steckt noch in den Kinderschuhen. Zwar gibt es zum Beispiel mit „Pepper“ und „Paro“ schon vielversprechende Projekte: Bis Roboter in der Pflege in Deutschland sinnvoll und in großer Zahl eingesetzt werden können, wird es aber noch etwas Zeit brauchen.

Anders sieht es beim reinen Programm aus: Künstliche Intelligenz ist in der Entwicklung so weit, dass sie in Einzelfällen schon angewendet werden kann. Dazu gehört unter anderem das Auswerten von Daten, wo KI in der Pflege zum Beispiel Blutproben und Blutzuckerwerte ausliest. Auch das Erstellen von Routenplänen in der ambulanten Pflege ist ein bereits etablierter Vorgang. Dazu ist der Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Medizin keine reine Zukunftsmusik mehr.

Humanoider Serviceroboter: Pflege mit Pepper

Sie ist 1,20 klein, weiß und schafft mit ihren großen runden Augen sofort Vertrauen: Der Pflegeroboter „Pepper“ wurde gemeinsam von einer französischen Firma und einem japanischen Konzern entwickelt. Mit entsprechender Software ausgestattet, kann Pepper zum Beispiel Gesichter erkennen sowie Mimik, Gestik und Stimmlage analysieren. Das versetzt den Roboter in die Lage, emotionale Grundstimmungen zu erkennen und entsprechend zu reagieren. Darüber hinaus kann Pepper Pflegepatienten mit Spielen und Musik unterhalten sowie zum Beispiel staubsaugen.

Vereinzelt kam Pepper auch in Deutschland schon zum Einsatz. Dies geht bisher aber nicht über Pilotprojekte hinaus. 

KI mit niedlichem Gesicht: Robbe Paro

Schon seit 2004 ist der Roboter „Paro“ für die Öffentlichkeit erhältlich. Dabei handelt es sich um eine KI in Form einer jungen Sattelrobbe, die insgesamt etwa 60 cm groß ist. Paro wurde für therapeutische Zwecke entwickelt: Abgeleitet von der tiergestützten Therapie soll der Roboter einen beruhigenden Einfluss auf Patienten haben.

Tatsächlich wurden bei Pilotprojekten in Deutschland Beobachtungen gemacht, die den positiven Effekt zu bestätigen scheinen. Darüber hinaus kann Paro offenbar Patienten, die aus emotionalen Gründen nicht mehr sprechen, wieder dazu anregen. Der Pluspunkt für Pflegepersonen: Diese können nach und nach in die Interaktion des Patienten mit der Robbe einsteigen und so wieder eine Beziehung aufbauen.

Projekte im Forschungsstadium 

Darüber hinaus gibt es weitere Projekte zum Einsatz von intelligenter Technik in der (beruflichen) Pflege. Der Fokus liegt insbesondere auf der Entwicklung feinfühliger und leichter Roboter, die auch von bewegungseingeschränkten Pflegebedürftigen intuitiv bedient werden können.

Fazit: Vor- und Nachteile von Künstlicher Intelligenz in der Pflege

Im Allgemeinen findet die immer weiter fortschreitende Technik viel Zuspruch. Insbesondere die Datenethikkommission sieht aber bei Künstlicher Intelligenz im Gesundheitswesen noch Diskussionsbedarf. So kam schon in der Vergangenheit der Vorwurf auf, dass Transparenz und Nachvollziehbarkeit bei KI-Systemen für Verbraucher kaum gegeben ist. 

Im Grunde geht es darum, dass noch nicht abschließend geklärt ist, wie Künstliche Intelligenz mit Patientendaten umgehen soll. Denn um sich an Situationen anzupassen, benötigt intelligente Technik große Datenmengen, die gespeichert und verarbeitet werden. Eine große Herausforderung, hier die Balance zwischen Datenschutz und Patientennutzen zu finden.

Auch mit Blick auf die Freizeitgestaltung sind beim Einsatz von Robotern in der Pflege noch Ethik-Fragen offen. Ein Problem dabei ist, dass Künstliche Intelligenz, insbesondere wenn sie in humanoide Formen „verpackt“ ist, menschliche Gedankengänge und Gefühlsregungen simulieren kann. Die Gefahr besteht also, dass Roboter als „echte Gefährten“ oder gar Freunde angesehen werden. 

Zu den Vorteilen gehört, dass KI in der Pflege schon jetzt die Arbeit von Pflegepersonal immens vereinfachen kann. Das betrifft insbesondere die Überwachung von Vitalwerten, die Diagnose, den Einsatz als Sprachgenerator und organisatorische Aufgaben. Zudem können Systeme wie ChatGPT Patientengeschichten, Fachbücher oder Studien zusammenfassen. Solche Informationen könnten in gegebenen Situationen höchst relevant für schnelle Entscheidungen sein.

Durch verbesserte Technik werden sich feinfühlige Roboter in der Altenpflege aller Voraussicht nach in absehbarer Zeit als hilfreiche Assistenten erweisen. Das spielt auch eine Rolle im Hinblick auf die Selbstversorgung im Alter. Insbesondere, um die Situation in vielen unterbesetzten Pflegeheimen zu verbessern, bergen Robotik und Künstliche Intelligenz große Chancen. 

FAQ zu KI in der Pflege

Wie kann KI in der Pflege meinen Alltag als Pflegefachkraft erleichtern?

Assistenzsysteme mit KI können zukünftig beispielsweise einfache Bewegungen ausführen, wie heruntergefallene Gegenstände aufheben oder beim Trinken unterstützen. Programme wir ChatGPT fungieren als Helfer bei Routineplanungen oder erinnern an die Einnahme von Medikamenten. Das erspart der Pflegekraft, jedes Detail im Kopf zu behalten und ermöglicht, sich auf den menschlichen Aspekt zu fokussieren.

Vor welchen Herausforderungen steht der Einsatz von Robotern in der Pflege in Deutschland noch?

Zum einen ist die Robotik noch nicht so weit entwickelt, dass Roboter standardmäßig in der Altenpflege eingesetzt werden können. Dazu müssen feinfühligere Modelle entwickelt werden. Zum anderen ist die Ethik-Frage noch nicht abschließend geklärt – also, wie Künstliche Intelligenz Patientendaten verarbeiten dürfen soll.