Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
O. Colhoun

Expertensystem

Expertensystem
Synonym(e)
Wissensbasiertes Befundungssystem
Englischer Begriff
expert system
Definition
Computerprogramm, das die Expertise eines Spezialisten in einem umschriebenen Bereich, z. B. der Labordiagnostik, abbildet und anderen Nutzern verfügbar macht.
Beschreibung
Hierzu dient die sog. Wissensbasis, also eine Datenbank oder ein Regelwerk in Form von Wenn-Dann-Aussagen. Das Kernstück eines medizinischen Expertensystems, das besser als „Wissensbasiertes Befundungssystem“ bezeichnet wird, ist ein Inferenzmaschine genanntes Modul, das anhand der in der Wissensdatenbank/Regellogik abgelegten Implikationen Schlüsse aus den vom Nutzer dargebotenen Fakten zieht. Die Programmierung von Expertensystemen geschieht z. B. in Lisp, Prolog oder heutzutage Java. Das erste Expertensystem überhaupt war im Jahr 1965 das System Dendral zur Identifizierung von organischen Substanzen in massenspektrometrischen Datengrammen; aus den 1970er-Jahren stammen das medizinische System Mycin zur Diagnose von Blutinfektionen und dessen Nachfolger NeoMycin.
Die Hauptschwierigkeiten bestehen darin, das oft prozedural, unbewusst oder in Form von assoziativen Gedächtnisinhalten im Gehirn gespeicherte Expertenwissen in eine formalisierte Sprache umzusetzen und das einmal formalisierte Wissen zu pflegen, also zu aktualisieren, ergänzen und verbessern.
Die Interpretation geeigneter Parameterkonstellationen ist eine wichtige medizinische Aufgabe der Labormedizin und sollte generell unabhängig vom Einsatz wissensbasierter Befundungssysteme erfolgen, wenn die geeignete Methodik verfügbar und die entsprechenden labormedizinischen Kenntnisse vorhanden sind. D. h., das Labor muss auch ohne den Einsatz des Expertensystems in der Lage sein, die Konstellationen medizinisch zu bewerten und einen Befund zu erstellen; das System unterstützt und verbessert die Routine durch Beschleunigung der Abläufe und deren Standardisierung.
Die Unterstützung der medizinischen Befundung durch wissensbasierte Befundungssysteme ist unter Beachtung einiger Voraussetzungen medizinisch sinnvoll; dazu zählt etwa die Integration eines Befundungssystems in den medizinischen Datenfluss (Labor-EDV) und die Möglichkeit des Zugriffs (Anpassung, Veränderung, Pflege) auf das formulierte Wissen.
Der größte Teil medizinischer Informationen (z. B. anamnestische Details, Tastinformationen, visuelle Informationen, zunächst unwichtig erscheinende Beobachtungen) können dem System meist erst gar nicht bekannt gemacht werden. Ergänzt sei in diesem Zusammenhang auch, dass sogar die Abschlussdiagnose des klinischen Spezialisten in einem relativ hoch erscheinenden Prozentsatz trotz klinischer Verfügbarkeit einer Fülle von unterschiedlichsten Informationen falsch sein kann. Deshalb sollten bei der labormedizinischen Befundinterpretation (mit dem geringeren Umfang zusätzlich zur Verfügung stehender Informationen) nie Diagnosen suggeriert werden, auch diagnostische Hinweise müssen immer zurückhaltend formuliert sein.
Literatur
Brockhaus Computer und Informationstechnologie (2003) Bibliographisches Institut & F.A. Brockhaus, Mannheim/Leipzig
Trendelenburg C, Pohl B (1990) Medizinische Diagnostik mit Expertensystemen. Eine Einführung mit Disketten für die Expertensystemschale, 3. Aufl. Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York
Trendelenburg C, Colhoun O, Wormek A (1998) Knowledge-based test result interpretation in laboratory medicine. Clin Chim Acta 278:229–242CrossRef