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IT: KI in der Pandemiebekämpfung

Manfred Kindler 0

Das Robert-Koch-Institut hat in Wildau ein Zentrum für Künstliche Intelligenz in der Public-Health-Forschung (ZKI-PH) aufgebaut. Mit der Auswertung und Visualisierung der umfangreichen Gesundheitsdaten will das RKI bisher unbekannte epidemiologische und pandemische Zusammenhänge sichtbar machen. Im November 2021 wurde Dr. Katharina Ladewig zur Direktorin berufen. Sie bringt ihre Kontakte im europäischen Netzwerk EIT Health mit 150 Partnern aus Wissenschaft, Forschung und Industrie ein.

Eine KI-Anwendung der Universität Augsburg hat bereits im Frühjahr 2020 kurz nach dem Ausbruch in Wuhan begonnen, eine Corona-Erkrankung durch typische Veränderungen der Sprache zu erkennen. Die Erfolgsquote liegt mittlerweile bei 80 Prozent.

Einem dänischen Team gelang es, bei eingelieferten Patienten mit hoher Genauigkeit die Notwendigkeit einer Beatmung oder sogar das Sterberisiko vorherzusagen. Das Envision-Projekt der EU entwickelte die KI-Software Sandman.ICU, welche auf iPads in Echtzeit die Intensivmediziner bei Krankheitsverläufen und Therapieoptionen unterstützt.

Die KI in ihren vielen Ausprägungen erobert zunehmend das digitale Gesundheitswesen – von Prävention, Früherkennung, Diagnostik, Therapieplanung und Entscheidungsunterstützung. Gemäß einer Umfrage des Bundesverbandes Digitale Wirtschaft (BVDW) e.V. wünschen bereits 57 Prozent der befragten Deutschen vom Arzt die Hinzuziehung einer KI als Zweitmeinung in der Diagnostik. Von den großen Radiologieherstellern wird der KI-Einsatz bereits standardmäßig angeboten, um mit optimierten Arbeitsabläufen, schnellerer Bilderfassung und Entscheidungsunterstützung die Qualität, Sicherheit und Effizienz zu verbessern. Zunehmend werden Plattformen eingerichtet, in denen Startups ihre Algorithmen zum Nutzen der Kliniken einbringen. Als Nebeneffekt erleichtern die KI-Lösungen auch durch Routineentlastungen die Befundkommunikation mit Kollegen und Patienten.

Das Bayerische Gesundheitsministerium hat zur Pandemie-Bekämpfung zehn Kliniken mit KI-basierten Computertomographen ausgestattet. Algorithmen mindern das Bildrauschen, verbessern dadurch die Bildqualität und reduzieren die Röntgendosis um bis zu 40 Prozent. Berichten aus China zufolge sehen CT-Aufnahmen des Virus anders als die von anderen Virenerkrankungen aus. Das KI-System soll aus bestimmten optischen Details die Corona-Erkrankung zu einer Lungenentzündung als Folge eines grippalen Infekts abgrenzen.

Eine Schwachstelle ist die Qualität von Trainingsdaten, die bei Fehlern oder Verzerrungen zu Fehlbehandlungen führen können. In Deutschland ist der Zugang zu qualitativ hochwertigen Daten noch unbefriedigend gelöst. Datenschutzanforderungen sollten durch ein Datennutzungsgebot ergänzt werden, um die Potenziale der vorliegenden Informationen nutzen zu können. Ein weiterer Hemmschuh ist die europäische Medizinprodukteverordnung, die bei KI-Funktionen in der Regel eine aufwändige Klasse IIb-Zertifizierung fordert.

Da ein Großteil der Wirtschaftsunternehmen für KI-Entwicklungen nicht über Big Data Pools verfügt, sollen künftig auch mit Small-Data-Ansätzen ein Machine Learning Verfahren ermöglicht werden. Bei einer größeren Anzahl unterschiedlicher Datenquellen und -typen sollen hingegen Wide-Data-Techniken die Informationen mit KI-Software herausholen. Der Marktforscher Gartner erwartet bis 2025 einen Umstieg von 70 Prozent aller Unternehmen von Big Data zu Wide Data und Small Data.

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