[Application of artificial intelligence systems in the emergency room : Do the communication patterns give indications for possible starting points? An observational study]

Unfallchirurgie (Heidelb). 2023 Jul;126(7):552-558. doi: 10.1007/s00113-023-01326-9. Epub 2023 Jun 5.
[Article in German]

Abstract

Background: High expectations are currently attached to the application of artificial intelligence (AI) in the resuscitation room treatment of trauma patients with respect to the development of decision support systems. No data are available regarding possible starting points for AI-controlled interventions in resuscitation room treatment.

Objective: Do information request behavior and quality of communication indicate possible starting points for AI applications in the emergency room?

Material and methods: A 2‑stage qualitative observational study: 1. Development of an observation sheet based on expert interviews that depicts the following six relevant topics: situational factors (course of accident, environment), vital parameters, treatment-specific Information (treatment carried out). trauma-specific factors (injury patterns), medication, special features of the patient (anamnesis, etc.) 2. Observational study Which topics were inquired about during emergency room treatment? Was the exchange of information complete?

Results: There were 40 consecutive observations in the emergency room. A total of 130 questions: 57/130 inquiries about medication/treatment-specific Information and vital parameters, 19/28 of which were inquiries about medication. Questions about injury-related parameters 31/130 with 18/31 regarding injury patterns, course of accident (8/31) and type of accident (5/31). Questions about medical or demographic background 42/130. Within this group, pre-existing illnesses (14/42) and demographic background (10/42) were the most frequently asked questions. Incomplete exchange of information was found in all six subject areas.

Conclusion: Questioning behavior and incomplete communication indicate a cognitive overload. Assistance systems that prevent cognitive overload can maintain decision-making abilities and communication skills. Which AI methods can be used requires further research.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: An die Anwendung von künstlicher Intelligenz (KI) in der Schockraumbehandlung von Polytraumapatienten werden gegenwärtig hinsichtlich der Entwicklung von Decision-Support-Systemen hohe Erwartungen geknüpft. Es liegen keine Daten hinsichtlich möglicher Ansatzpunkte für KI-gesteuerte Interventionen in der Schockraumbehandlung vor.

Fragestellung: Geben Informationsnachfrageverhalten und Kommunikationsqualität Hinweise auf Ansatzpunkte für KI-Anwendungen im Schockraum?

Material und methode: Zweistufige qualitative Beobachtungsstudie: 1. Entwicklung eines Beobachtungsbogens auf Grundlage von Experteninterviews, der folgende 6 relevante Themen abbildet: situationsbedingte Faktoren (Unfallhergang, Umgebung), Vitalparameter, behandlungsspezifische Informationen (durchgeführte Behandlungen), traumaspezifische Faktoren (Verletzungsmuster), Medikation, Besonderheiten der Pat. (Anamnese etc.). 2. Beobachtungsstudie: Welche Themen wurden nachgefragt? War der Informationsaustausch vollständig?

Ergebnisse: Vierzig konsekutive Schockraumbeobachtungen. Insgesamt 130 Nachfragen: 57 von 130 Nachfragen zu Medikamenten/behandlungsspezifischen Informationen und Vitalparametern, davon 19 von 28 Nachfragen bezüglich Medikation. Nachfragen zu verletzungsbezogenen Parametern 31 von 130, 18 von 31 bezüglich Verletzungsmustern, Unfallhergang (8/31) und Unfallart (5/31). Nachfragen zu medizinischem bzw. demografischem Hintergrund: 42 von 130. Innerhalb dieser Gruppe wurden Vorerkrankungen (14/42) und demografischer Hintergrund (10/42) am häufigsten nachgefragt. Unvollständiger Informationsaustausch wurde in allen 6 Themenbereichen festgestellt.

Schlussfolgerungen: Nachfrageverhalten und Unvollständigkeit der Kommunikation deuten auf einen „cognitive overload“ hin. Assistenzsysteme, die einen Cognitive overload verhindern, können die Entscheidungs- und Kommunikationsfähigkeit erhalten. Welche KI-Methoden zur Anwendung kommen können, bedarf weiterer Forschung.

Keywords: Cognitive overload; Decision support techniques; Miscommunication; Misinformation; Polytrauma.

Publication types

  • English Abstract
  • Review

MeSH terms

  • Artificial Intelligence*
  • Communication
  • Emergency Service, Hospital*
  • Humans
  • Observational Studies as Topic