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KI-Spracherkennung stärkt die Digitalisierung der ­Rettungskette

Dr. Dennis Ritter, Marco Schriek

Bei der medizinischen Erstversorgung verwundeter Soldaten auf dem Gefechtsfeld zählt jede Minute. Aber nicht nur das: auch eine möglichst präzise Dokumentation der erfolgten Behandlungsschritte ist in der Rettungskette von größter Bedeutung. Die BWI wurde vor diesem Hintergrund von der Bundeswehr mit Vorarbeiten zur Digitalisierung der Rettungskette beauftragt. Ziel ist es, Einsatzersthelfern, Sanitätern und Ärzten digitale Assistenzfunktionen entlang der Aufgabenbereiche in der Rettungskette bereitzustellen – z. B. mit KI-Spracherkennung. Bestimmte Fähigkeitslücken – wie etwa Verletzungen, Behandlungsschritte oder Vitalparameter digital zu dokumentieren und weiterzugeben – sollen geschlossen werden, um so die Auftragserfüllung für die Soldaten zu vereinfachen und zu optimieren.

Einsatzersthelfer versorgen einen verwundeten Soldaten.
Einsatzersthelfer versorgen einen verwundeten Soldaten
Foto: Bundeswehr / Patrick Grüterich

Patientendokumentation auf dem ­Gefechtsfeld: Eine Herausforderung

Im Falle einer Verwundung auf dem Gefechtsfeld wird die Rettungskette angestoßen, um den Soldaten schnell medizinisch zu versorgen. Im ersten Schritt versorgt der Einsatzersthelfer den Verwundeten, macht ihn transportfähig und übergibt ihn dem sanitätsdienstlichen Personal. Dies erfolgt unter schwierigsten Rahmenbedingungen: Zeitdruck, Platzmangel, blutige Handschuhe oder schlechte Lichtverhältnisse bei gleichzeitiger Herstellung von Feuerüberlegenheit erschweren dabei eine handschriftliche Erfassung und unmittelbare Dokumentation der Behandlungsdaten. Diese sind aber für die weitere zielgerichtete Versorgung und die Überführung in nachgelagerte Behandlungseinrichtungen von erheblicher Bedeutung.

Eine KI-Spracherkennung als Lösung

Für diese speziellen Anforderungen der Patientendokumentation auf dem Gefechtsfeld hat die BWI einen Prototyp entwickelt: Eine notfallmedizinisch trainierte Spracherkennung auf Basis künstlicher Intelligenz (KI) soll gesprochene Informationen automatisiert erfassen, transkribieren und strukturiert in die medizinische Standarddokumentation übertragen. Diese Anwendung muss verschiedene Anforderungen erfüllen: Sie muss autark auf dem Endgerät ohne intensive Rechenleistungen laufen, da die taktischen Erfordernisse im Gefecht eine Breitbandanbindung ausschließen. Zudem muss sie auch unter Gefechtslärm die spezifische, präklinische Sprache der Einsatzersthelfer erkennen, selbst wenn diese unter maximalem Stress stehen.

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Experimentelle Erprobung

Nach einer intensiven Markterkundung konnte kein Anbieter die beschriebene Fähigkeitslücke schließen. Daher initiierte die BWI eine eigene experimentelle Entwicklung und Erprobung. Der inhaltliche Fokus bei der Entwicklung des Prototyps lag auf dem Einsatzersthelfer B am Ort der Verwundung bis zur Übergabe des Verwundeten an den Notfallsanitäter. Die eingebundene KI sollte die gesprochene Behandlungsdokumentation auch unter Ge­fechtslärm genau verstehen und in die Standarddokumentation übertragen. Dieser nutzerzentrierte Fokus nimmt dem medizinisch nur wenige Wochen ausgebildeten Ersthelfer die Last der Dokumentation ab und ermöglicht ihm, sich voll auf die Verwundetenversorgung zu konzentrieren: Seine Augen und seine Hände bleiben am Verwundeten.

Die erste KI dieser Art – Made in Germany

Die BWI trainierte eine spezifische KI und verfeinerte die Spracherkennungstechnologie mit Blick darauf, dass diese auch unter Stress und lauter Hintergrundgeräusche undeutlich gesprochene Worte des Einsatzersthelfers im richtigen Sinnzusammenhang erkennt. Dabei passt sich die Software dem Nutzer an und nicht umgekehrt: Beim Speech-to-Structure-Training der KI wurde berücksichtigt, dass Einsatzersthelfer in der Stresssituation häufig kein reines „Vorschriften-Deutsch“ verwenden. Die KI erkennt auch solche Begriffe und ordnet sie in den richtigen Zusammenhang ein. Diese Herangehensweise unterstützt nicht nur die medizinische Erstversorgung, sondern trägt auch zur digitalen Souveränität bei: Indem sie auf einer in Deutschland entwickelten KI-Technologie basiert, wäre die Anwendung ein Element der Strategie zur technologischen Unabhängigkeit im sicherheitskritischen Bereich.

KI - Die gesprochenen Informationen werden automatisiert in die medizinische Standard-Dokumentation übertragen.
KI - Die gesprochenen Informationen werden automatisiert in die medizinische Standard-Dokumentation übertragen.
Foto: Bundeswehr / Patrick Grüterich

Mobile Nutzung in der ersten Rolle der Rettungskette

Die KI-Anwendung wird auf dem Standard Mobile Device installiert, dass der Einsatzersthelfer (und künftige All Service Member, Combat Lifesaver und Combat Medic/Corpsman) ohnehin schon im Einsatz mit sich trägt. Es ist mit einem Headset an der Ausrüstung des Soldaten befestigt und beeinträchtigt dessen Beweglichkeit nicht.

Sobald aktiviert, erkennt die KI die gesprochenen medizinischen Sprachspezifika, in diesem Fall in der Unterhaltung zwischen dem Einsatzersthelfer B und seinem Buddy. Die gesprochenen Informationen werden automatisiert von der KI erfasst, transkribiert und strukturiert in die medizinische Standard-Dokumentation übertragen. Die IT-Anwendung ist angelehnt an die NATO Field Medical Card, die bislang in Papierform für jeden Verwundeten zur Dokumentation verwendet werden muss.

Dabei werden neben der Speech-to-Structure-Funktion der KI-Anwendung auch weitere relevante Zeitstempel in der Dokumentation hinterlegt: etwa, wann ein Tourniquet angelegt oder dem Verwundeten Morphin verabreicht wurde. Diese Daten werden zusätzlich mit GPS-Positionsdaten angereichert. So entsteht ein umfangreiches digitales Bild mit Verletzungen, Vitalwerten, Behandlungsmaßnahmen und exaktem Zeitstempel als weiterleitbare Datei.

Diese gebündelten Informationen erleichtern dem übernehmenden sanitätsdienstlichen Teil der Rettungskette die Beurteilung über die zu treffenden medizinischen Maßnahmen. Und auch die Behandlungseinrichtungen im rückwärtigen Raum erhalten ein genaueres Bild über den gesundheitlichen Zustand des jeweiligen Verwundeten und können bereits vor dessen Eintreffen zielgerichtete Vorbereitungen für die weitere Versorgung treffen.

Erfolgreiche Erprobung der KI-Anwendung

Die BWI hat den Prototypen in verschiedenen Szenarien und Prozessstufen gemeinsam mit den Ausbildungs- und Simulationszentren der Sanitätsregimenter 2 und 3, dem Kommando Schnelle Einsatzkräfte Sanität, der Sanitätsstaffel Einsatz Köln-Wahn und dem Gefechtsübungszentrum des Heeres getestet.

Dabei konnten die Einsatzersthelfer die Funktionalitäten der KI-Anwendung im Rahmen von Gefechtssimulationen realitätsnah erproben und aus Nutzersicht Feedback für den jeweils nächsten Entwicklungsschritt geben. In den Erprobungsszenarien konnte der Prototyp der Anwendung vier wesentliche Erfolgsfaktoren abdecken:

  1. Die Spracherkennung medizinischer korrekter und nicht-korrekter Fachtermini in Form von Speech-to-Text durch Einsatzersthelfer ist unter Feldbedingungen möglich.
  2. Die Spracherkennung funktioniert auch unter Gefechtslärm zuverlässig.
  3. Ein vollständiger Offline-Betrieb der Anwendung auf dem Standard Mobile Device ist umsetzbar.
  4. Im Sinne von Speech-to-Structure ist die Anwendung in der Lage, automatisiert Spracheingaben in eine strukturierte Datei zu übertragen, die anschließend für verschiedene ­Zwecke wie etwa die digitale Behandlungsdokumentation bereitstehen.

Die Erprobungsergebnisse können nun in die weitere Lösungsskizze zur Digitalisierung der Rettungskette einfließen. Für den Erfolg der experimentellen Erprobung waren vier Punkte von hervorgehobener Bedeutung:

  1. die frühe Orientierung an der formulierten Fähigkeitslücke,
  2. das frühe Zusammenbringen von hochkomplexen, technologisch noch nicht gelösten Herausforderungen mit Erkenntnissen zur Risikominimierung im Projekt,
  3. die frühe Zusammenarbeit vom Nutzervertretern bis zum Technology Provider über alle Ebenen hinweg und
  4. die frühe und schnelle Bereitstellung eines Budgets zur Umsetzung des Experiments.

Nach dem erfolgreichen Abschluss der experimentellen Erprobung durch BWI und Sanitätsdienst der Bundeswehr wurden die Funktionalitäten des Prototyps auch im Rahmen der Informa­tions- und Lehrübung des Sanitätsdienstes der Bundeswehr im Juli 2025 erfolgreich demonstriert. Die Erkenntnisse und der Prototyp könnten in ein Patientenversorgungs-, Assistenz- und Dokumentationssystem Mobile Sanitätskräfte einfließen. Die Bundeswehr entscheidet nun über das weitere Vorgehen.

 

Für die Verfasser:

Marco Schriek
Principal Consultant im Center of Excellence‘
Consulting der BWI GmbH

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