Das UKB-Lagebild: KI im Dienste der Gesundheitssicherheit

Sensible Daten schützen, Vertrauen schaffen

Im KI.NRW-Flagship-Projekt »Innovative Secure Medical Campus« (ISMC) am Universitätsklinikum Bonn werden Künstliche Intelligenz und Cyber Security von Anbeginn zusammengedacht. Teil des Vorhabens soll auch ein KI-gestütztes Lagebild zur Überwachung der IT sein. Im Gastbeitrag schreiben Prof. Dr. Ulrike Attenberger, Leiterin des Flagship-Projekts, und Dieter Padberg, Chief Information Officer am UKB, was es damit auf sich hat.

In der Ära der voranschreitenden Digitalisierung des Gesundheitswesens stehen nicht nur neue Möglichkeiten, sondern auch Herausforderungen im Fokus. Insbesondere aktuelle Sicherheitsvorfälle, wie der Hackerangriff am Universitätsklinikum Frankfurt im Oktober 2023, verdeutlichen die Dringlichkeit einer effektiven Lösung zur Abwehr von Cyberangriffen im Gesundheitssektor. Im Rahmen des Projektes »Innovative Secure Medical Campus« am UKB wurde eine IT-basierte Lösung entwickelt, die auf dem Fundament eines zuverlässigen Security Operation Centers (SOC) ruht. Diese Lösung zielt darauf ab, die Reaktionszeit auf Sicherheitsvorfälle zu optimieren und die Qualität der Reaktion im Gesundheitssektor zu verbessern.

Security Operation Centers als Fundament zur Erkennung von Cyberangriffen

Angesichts der steigenden Zahl von Cyberattacken wird die fundamentale Bedeutung eines zuverlässigen Security Operation Centers deutlich. In enger Zusammenarbeit mit der Deutschen Telekom, die Europas größtes Cyber Defense und Security Operation Center betreibt, werden am UKB datentechnische Anomalien identifiziert und Gegenmaßnahmen, auch automatisiert, eingeleitet. Etwa 40 000 Angriffsversuche pro Minute auf die Infrastruktur der Deutschen Telekom verdeutlichen die Notwendigkeit einer intensiven Überwachung der IT-Infrastruktur. Das SOC spielt eine zentrale Rolle in der kontinuierlichen Anpassung der Abwehrmaßnahmen, da die Cyber-Kriminalität fortlaufend neue und unbekannte Angriffsmethoden entwickelt.

Beschreibung der Lösung mit Fokus auf das Lagebild

Das SOC bildet das solide Fundament für den Aufbau eines eigenen Echtzeit-Gesamtlagebildes am UKB, das sich aktuell bereits in der Testphase befindet. Dazu werden heterogene Informationsquellen gebündelt in das System überführt. Das Lagebild soll Entscheidungsprozesse in Bezug auf die Verfügbarkeit von IT-Systemen, vernetzten Medizingeräten und vernetzter Gebäudetechnik unterstützen und die Auswirkungen von Entscheidungen auf physische Systeme und Abläufe im UKB auf einem Dashboard visualisieren. Dabei wird beachtet, dass das Lagebild unabhängig von den Hauptsystemen betrieben wird, um eine Ausfallsicherheit im Notfall zu gewährleisten.

Entscheidungsträger werden befähigt, die Folgen eines Ausfalls auf die verschiedenen Stationen und Klinikbereiche zu bewerten, um anschließend Maßnahmen ergreifen zu können, die die Auswirkungen auf die Patient*innenversorgung minimieren. Dies kann z. B. die Umverteilung von Ressourcen oder Patient*innen beinhalten. Hierbei spielen KI-Techniken eine entscheidende Rolle, um relevante Daten situationsabhängig und effektiv herauszufiltern. In späteren Ausbaustufen soll die KI darüber hinaus konkrete Handlungsempfehlungen generieren und dabei auch die Effektivität und Nebeneffekte von Handlungsoptionen berücksichtigen.

Ausblick: Prototyp und Open Source

Der Prototyp des entwickelten Systems steht in diesem Jahr vor dem Einsatz in der realen Umgebung. Durch die Analyse der Ergebnisse und das Feedback der Anwender*innen wird das Konzept weiter ausgebaut, sodass Wirksamkeit und Effizienz erhöht werden. Nicht nur sollen die Ergebnisse geteilt werden, sondern auch der entstandene Quellcode. Der Open-Source-Ansatz soll den Austausch mit der nationalen sowie internationalen Gemeinschaft fördern und Entscheidungsträger*innen unterstützen, die Kontinuität der kritischen Prozesse und Abläufe gewährleisten zu können.

Das ISMC-Projekt am Beispiel des UKB-Lagebilds illustriert eindrucksvoll die Möglichkeiten, die Künstliche Intelligenz im Gesundheitswesen bietet. Es zeigt, wie KI-Lösungen nicht nur Vertrauen schaffen, sondern auch eine solide Grundlage für die Bewältigung von Sicherheitsvorfällen im Gesundheitssektor legen können. Erste Einblicke in das System gab es auf der DMEA 2024 in Berlin. Die weiteren Entwicklungen werden auf der Projektwebsite bekanntgegeben.

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