KI-Agent unterstützt klinische Abläufe in elektronischen Patientenakten
Die nächste Stufe medizinischer KI zeigen Forschende in einer neuen Studie.
Das Team um Prof. Jakob N. Kather hat mit MIRA einen KI-Agenten entwickelt, der in einem simulierten Krankenhausinformationssystem in elektronischen Patientenakten selbstständig medizinische Informationen ausgewertet, Untersuchungen angefordert sowie Diagnose- und Therapieentscheidungen vorbereitet hat. In den retrospektiven Simulationen mit realen Patientenfällen erzielte das System eine höhere diagnostische Genauigkeit als die ärztlichen Vergleichsgruppen und traf zugleich leitliniengerechte und sichere Behandlungsentscheidungen.
Der klinische Alltag ist komplex. Ärzte müssen den Krankheitsverlauf der Patienten erfragen, Laborwerte erheben, Bildgebung und mikrobiologische Befunde anfordern und interpretieren, Diagnosen abwägen, Medikamente prüfen und weitere Behandlungsschritte planen. Bisherige KI-Anwendungen sind oft nicht in klinische Arbeitsabläufe integriert und nur auf einzelne Aufgaben zugeschnitten. Das Team um Prof. Kather hat MIRA (Medical Intelligence for Reasoning and Action) entwickelt, einen autonomen medizinischen KI-Agenten, der in einer geschützten Testumgebung innerhalb elektronischer Patientenakten arbeitet. In den untersuchten Fällen erreichte MIRA Leistungen auf ärztlichem Niveau und übertraf die ärztliche Vergleichsgruppe bei der diagnostischen Genauigkeit teilweise. „Unser KI-Agent konnte innerhalb der Testumgebung selbständig klinische Arbeitsschritte ausführen. MIRA erkannte fehlende Informationen, forderte Untersuchungen an, interpretierte leitliniengerecht Befunde und bereitete Therapieentscheidungen vor. KI-Tools sollen medizinisches Fachpersonal unterstützen und mehr Zeit für die Patientenversorgung schaffen, gleichzeitig müssen sie höchsten Anforderungen an Sicherheit, Transparenz und Verlässlichkeit genügen. Mit MIRA konnten wir zeigen, dass dies möglich ist“, sagt Dyke Ferber, Mediziner und Erstautor der veröffentlichten Studie.
MIRA als klinischer Co-Pilot für Routineaufgaben
Alles, was später einmal im Klinikalltag angewendet werden soll, muss absolut zuverlässig arbeiten und vollständig verstanden sein. Das Forschungsteam hat dem entwickelten Agenten genau vorgegeben, welche Aufgaben zu erledigen sind und welche Werkzeuge und Informationen dafür zur Verfügung stehen. Für die retrospektive Studie nutzten die Forschenden mehr als 500 reale Patientenfälle. Diese wurden in einer simulierten Notaufnahme nachgebildet. Zusätzlich interagierte MIRA mit virtuellen Patienten, deren Antworten auf der dokumentierten Krankengeschichte aus den realen Patientenakten beruhten. So war MIRA in der Lage, die Anamnese zu erheben, konnte gezielt Fragen stellen, fehlende Informationen einholen und diese anschließend in die klinische Entscheidungsfindung einbeziehen. MIRA und die ärztliche Vergleichsgruppe bearbeiteten dieselben Fälle unter Verwendung eines kontrollierten klinischen Toolkits mit elf Instrumenten und mehr als 85.000 möglichen Handlungsoptionen, darunter Labor-, mikrobiologische und bildgebende Untersuchungen, Medikamentenverschreibungen, Eingriffe und Einweisungsentscheidungen.
„Wir sehen hier einen Vorgeschmack darauf, wie KI die Medizin verändern könnte. Ich sehe KI-Agenten wie Autopiloten im Flugzeug. Solche Systeme können medizinisches Fachpersonal unterstützen und entlasten, indem sie Routineaufgaben übernehmen, aber die Verantwortung bleibt letztendlich immer beim ärztlichen Personal“, ergänzt Prof. Jakob N. Kather, Professor für Clinical Artificial Intelligence am EKFZ für Digitale Gesundheit der TU Dresden und Onkologe am Dresdner Universitätsklinikum. Die Ergebnisse der Studie verdeutlichen, wie wichtig die enge Verzahnung von Medizin, Informatik und klinischer Forschung für die Entwicklung vertrauenswürdiger KI-Systeme ist. „Die Studie macht deutlich, wie digitale Innovationen dazu beitragen können, klinische Prozesse zu unterstützen. Das exzellente Forschungsumfeld der Dresdner Hochschulmedizin ermöglicht, dass Sicherheit, Transparenz, Regulatorik und Verantwortung von Anfang an mitgedacht werden“, sagt Prof. Esther Troost, Dekanin der Medizinischen Fakultät der TUD. „Die Ergebnisse belegen, welches Potenzial KI-Agenten für die Medizin besitzen. Dass MIRA in realen Patientenfällen eine hohe diagnostische Genauigkeit erreicht und leitliniengerechte Therapieentscheidungen vorbereitet, unterstreicht die Bedeutung dieser Technologie für die Medizin der Zukunft. Für die weitere Entwicklung steht nun die Frage im Mittelpunkt, wie wir solche Innovationen sicher, transparent und zum Nutzen der Patientinnen und Patienten in die klinische Praxis integrieren können“, so Prof. Uwe Platzbecker, Medizinischer Vorstand des Universitätsklinikums Dresden.
Publikation
D Ferber, L Hilgers, C Höper, B Kinny-Köster5, JN Eckardt, K Egger-Heidrich, M Bill, MMK Schneider, J Clusmann, L Kadric, M Oehme, M Mayrhofer-Schmid, A Oeser, G Wölflein, IC Wiest, JM Middeke, AJ Iafrate, D Truhn, D Jäger, JN Kather. Towards Autonomous Medical Artificial Intelligence Agents, Nature 2026. doi: 10.1038/s41586-026-10675-5
