The AIDE/OBS Study: an international multicenter protocol for AI-ready clinical and intraoperative visual data collection in non-elective minimally invasive surgery for complicated diverticulitis

In der hochriskanten Welt der Notfallchirurgie stehen Ärzte oft vor einem Sekundenentscheid, der die Zukunft eines Patienten definieren kann. Wenn ein Abschnitt des Dickdarms gefährlich entzündet oder infiziert ist – ein Zustand, der als komplizierte Divertikulitis bekannt ist –, müssen Chirurgen entscheiden, wie sie den Schaden beheben. Sie können entweder die beiden Enden des Darms sofort wieder verbinden, um den natürlichen Weg des Körpers wiederherzustellen, oder sie können den geschädigten Abschnitt entfernen und das gesunde Ende durch die Bauchwand nach außen führen, um eine temporäre Öffnung zu schaffen, die als Stoma bekannt ist. Diese zweite Option, die historisch als Hartmann-Verfahren bezeichnet wird, ist eine sicherere Wahl für instabile Patienten, hinterlässt sie jedoch mit einem Beutel, den sie verwalten müssen, und erfordert oft eine zweite, schwierige Operation, um dies später rückgängig zu machen. Die Entscheidung zwischen diesen beiden Wegen ist selten eindeutig. Sie hängt von einer komplexen Mischung aus dem allgemeinen Gesundheitszustand des Patienten, der Schwere der Infektion und entscheidend davon ab, was der Chirurg in dem Moment sieht, in dem er die Operation beginnt. Jahrzehntelang hing diese Entscheidung stark von der Erfahrung und Intuition eines Chirurgen ab – ein Prozess, der schwer zu untersuchen ist, da die Argumentation unter Druck in Echtzeit erfolgt und selten so aufgezeichnet wird, dass andere sie analysieren können.

Eine neue internationale Forschungsanstrengung, geleitet von einem Team aus Chirurgen und Wissenschaftlern, versucht zu verändern, wie wir diesen kritischen Moment verstehen. Die Studie, bekannt als AIDE/OBS, testet kein neues Medikament oder eine neue chirurgische Technik. Stattdessen baut sie eine massive, organisierte Informationsbibliothek auf, um zu sehen, ob wir Computer lehren können, Chirurgen bei diesen lebensverändernden Entscheidungen zu unterstützen. Die Forscher sammeln Daten aus Krankenhäusern auf der ganzen Welt und konzentrieren sich dabei speziell auf Patienten, die sich einer dringenden, minimalinvasiven Operation unterziehen – also unter Verwendung kleiner Kameras und Instrumente statt großer offener Schnitte –, um schwere Divertikulitis zu behandeln. Ihr Ziel ist es, nicht nur die standardmäßigen medizinischen Notizen zu sammeln, sondern auch die tatsächlichen Videomaterialien und Standbilder aus dem Operationssaal. Indem sie diese visuellen Aufzeichnungen mit detaillierten Informationen über den Zustand des Patienten und der endgültigen Entscheidung des Chirurgen kombinieren, hofft das Team, einen strukturierten Datensatz zu erstellen, der die unsichtbare Logik der chirurgischen Urteilskraft erfasst.

Das Projekt ist als Machbarkeitsstudie konzipiert, was bedeutet, dass sein primärer Zweck darin besteht, zu beweisen, dass diese Art der Datenerhebung über verschiedene Länder und Krankenhäuser hinweg möglich ist. Die Forscher bitten die teilnehmenden Zentren, spezifische Momente während der Operation aufzuzeichnen: den ersten Blick in den Bauchraum, das Entfernen von Narbengewebe, die Beurteilung, wie gut der Darm heilt, und die endgültige Entscheidung, den Darm wieder zu verbinden oder ein Stoma anzulegen. Sie bitten die Chirurgen auch, genau aufzuschreiben, warum sie ihre Entscheidung getroffen haben, wobei Faktoren wie das Ausmaß der Infektion, die Beschaffenheit des Gewebes und die Frage, ob die Blutversorgung stark genug war, um eine Verbindung zu unterstützen, vermerkt werden sollen. Diese Informationen werden aus mindestens 150 vollständigen Fällen gesammelt, einer Zahl, die gewählt wurde, um ein solides Fundament für zukünftige Analysen zu bieten, ohne in dieser Anfangsphase zu groß zu werden, um handhabbar zu bleiben.

Was diesen Ansatz einzigartig macht, ist sein Fokus auf die visuellen Beweise, die normalerweise verschwinden, sobald die Operation beendet ist. In traditionellen medizinischen Studien wissen Forscher zwar vielleicht, dass ein Chirurg den Darm wieder verbunden hat, aber es fehlt ihnen oft der Kontext dessen, was der Chirurg tatsächlich gesehen hat, um diese Entscheidung zu treffen. War das Gewebe zu geschwollen? War zu viel Eiter vorhanden? War der Blutfluss schwach? Die AIDE/OBS-Studie zielt darauf ab, diese visuellen Details zu erfassen, indem sie Videoclips in spezifische Phasen der Operation organisiert. Dies ermöglicht es den Forschern, die Echtzeitbeobachtungen des Chirurgen direkt mit dem Ergebnis zu verknüpfen. Wenn ein Chirurg entscheidet, ein Stoma anzulegen, zeichnet die Studie die visuellen Hinweise auf, die zu dieser Entscheidung führten, wie etwa das Vorhandensein weit verbreiteter Kontamination oder schlechter Gewebequalität. Wenn er sich für die Wiederverbindung des Darms entscheidet, erfasst die Studie die visuellen Anzeichen von Gesundheit und Stabilität, die ihm das Vertrauen für diesen Schritt gaben.

Das Team baut noch kein Werkzeug der künstlichen Intelligenz, das Entscheidungen für Chirurgen treffen kann. Stattdessen legen sie den Grundstein für ein solches Werkzeug, indem sie sicherstellen, dass die Daten qualitativ hochwertig, konsistent und bereit für die Computeranalyse sind. Sie testen, ob es möglich ist, standardisierte Video- und klinische Daten von Dutzenden verschiedener Krankenhäuser zu sammeln, die jeweils über eigene Ausrüstungen und Aufzeichnungsgewohnheiten verfügen. Die Studie erkennt an, dass die Notfallchirurgie chaotisch und unvorhersehbar ist, mit Bedingungen, die von Patient zu Patient stark variieren können. Indem sie sich auf eine spezifische Gruppe von Patienten konzentrieren – diejenigen, die stabil genug für eine minimalinvasive Operation, aber krank genug für eine dringende Versorgung sind –, schaffen die Forscher ein kontrolliertes Umfeld, um diese komplexen Entscheidungen zu untersuchen. Sie achten auch besonders auf den Einsatz spezieller Kameras, die den Blutfluss in Echtzeit zeigen können – eine Technologie, die zwar immer häufiger eingesetzt wird, in Notfallsituationen aber noch nicht vollständig verstanden ist.

Die Ergebnisse dieser ersten Phase werden uns nicht sagen, welche chirurgische Strategie für jeden Patienten die beste ist. Die Studie ist nicht darauf ausgelegt, zu beweisen, dass eine Methode der anderen überlegen ist. Stattdessen wird sie aufzeigen, ob wir erfolgreich eine Datenbank aufbauen können, die die visuelle Realität des Operationssaals mit den klinischen Entscheidungen der Chirurgen verbindet. Wenn die Datenerhebung erfolgreich ist, wird sie das Rohmaterial liefern, das zukünftige Forscher benötigen, um Computerprogramme zu entwickeln, die Muster in chirurgischen Videos erkennen können. Diese zukünftigen Werkzeuge könnten Chirurgen eines Tages eine Zweitmeinung anbieten, indem sie visuelle Anzeichen von Risiko oder Sicherheit hervorheben, die dem menschlichen Auge im hektischen Moment entgehen könnten. Die oberste Hoffnung ist, dass durch das Verständnis der visuellen und klinischen Faktoren, die diese Entscheidungen steuern, die Medizin zu einer Zukunft finden kann, in der die Wahl zwischen der Wiederverbindung des Darms und der Anlage eines Stomas auf klaren, reproduzierbaren Beweisen basiert statt nur auf individueller Erfahrung.

Die Studie hat bereits Interesse von mehr als 300 chirurgischen Zentren weltweit geweckt, was darauf hindeutet, dass der Bedarf an besseren Daten eine gemeinsame globale Herausforderung ist. Chirurgen aus verschiedenen Ländern, die in unterschiedlichen Gesundheitssystemen arbeiten, schließen sich zusammen, um ihre Fälle zu dokumentieren. Diese Zusammenarbeit ist essenziell, da die Art und Weise, wie Chirurgen diese Notfälle handhaben, je nach Ausbildung und verfügbaren Ressourcen erheblich variieren kann. Durch das Zusammenführen dieser vielfältigen Perspektiven zielt die Studie darauf ab, zu identifizieren, welche Faktoren universell sind und welche spezifisch für bestimmte Umgebungen gelten. Die Forscher betonen vorsichtig, dass dies erst der erste Schritt ist. Sie behaupten nicht, das Problem der Notfallchirurgie gelöst zu haben, sondern sie demonstrieren, dass es möglich ist, die Komplexität dieser Entscheidungen so zu erfassen, dass Computer letztendlich daraus lernen können.

Am Ende geht es bei der AIDE/OBS-Studie darum, das Unsichtbare sichtbar zu machen. Sie versucht, die flüchtigen, subjektiven Urteile eines Chirurgen in eine dauerhafte, analysierbare Aufzeichnung zu verwandeln. Damit öffnet sie die Tür zu einer neuen Ära der chirurgischen Forschung, in der künstliche Intelligenz bei den kritischsten Momenten der Patientenversorgung unterstützen kann. Die Arbeit ist methodisch und bedacht; sie konzentriert sich auf die Qualität der Daten statt auf die Geschwindigkeit der Ergebnisse. Wenn sie erfolgreich ist, wird dieses Projekt das Geschick des Chirurgen nicht ersetzen, sondern ihm ein leistungsfähiges neues Werkzeug zur Unterstützung bieten, was potenziell die Anzahl der Patienten reduziert, die unnötige Stoma-Operationen benötigen, und mehr Menschen hilft, nach einer lebensbedrohlichen Erkrankung in ein normales Leben zurückzukehren. Die Reise von der chaotischen, unvorhersehbaren Notaufnahme zu einer strukturierten, datengesteuerten Zukunft beginnt mit diesem einfachen Akt des Aufzeichnens dessen, was geschieht – Fall für Fall.