Digitale Doktoren - KI in der Diagnostik

Zur Bestimmung von Krankheiten werden heute schon Patientendaten von selbstlernenden Computern ausgewertet. Künstliche Intelligenz soll in Zukunft nicht nur Ärzte unterstützen, sondern selbstständig Diagnosen liefern können.

Die rechtzeitige Diagnose ist oft entscheidend für den weiteren Verlauf einer Krankheit. Können die Symptome früh genug der zugrundeliegenden Krankheit zugeordnet werden, sind die Heilungschancen meist höher. Erfahrene Ärzte vergleichen hierzu die vorhandenen Informationen z.B. über Krankheitsgeschichte oder Medikamente mit ähnlichen Fällen aus der Vergangenheit. Genau hierbei sollen sie nun digitale Unterstützung erhalten. Künstliche Intelligenz wertet die Patientendaten aus und ist so Ärzten bei der Diagnose behilflich.

Riesige Datenmengen

Durch die Digitalisierung von Patientenakten ist es möglich geworden, riesige Mengen an Daten über Krankheitsverläufe zu sammeln und zu speichern. Weit mehr als für Menschen überschaubar sind. In Zeiten von Big-Data kommen daher nun auch in Krankenhäusern Supercomputer zum Einsatz.

Besonders zur Diagnose seltener Krankheiten ist es notwendig, vielerlei Aspekte mit einzubeziehen. Hier könnte eine besondere Stärke der intelligenten Systeme liegen, da sie auch auf Informationen von Krankheiten Zugriff haben, die den behandelnden Ärzten oft unbekannt sind.

Traditionell werden medizinische Daten über Studien gewonnen. Auch dies wird sich in einer digitalisierten Welt ändern. Anonymisierte Patientenakten generieren einen weit größeren Input, als dies über statistische Erhebungen möglich wäre. Hochrechnungen könnten dadurch überflüssig gemacht und die statistische Genauigkeit deutlich erhöht werden.

Eliminieren menschlicher Fehler

Die automatisierte Diagnose läuft dabei folgendermaßen ab. Der Computer wird mit den relevanten Informationen gespeist und durch Abgleich mit gespeicherten Daten werden verschiedene Diagnosen ihrer Wahrscheinlichkeit nach geordnet anzeigt. Hierbei geschieht prinzipiell genau das gleiche, was normalerweise der Arzt leistet: Anhand der gegebenen Informationen unter anderem über Symptomatik und medizinische Vorgeschichte werden mögliche Ursachen ermittelt.

Der menschliche Faktor fällt hier jedoch weg. Die vorhandenen Daten werden objektiv von einem feststehenden Algorithmus ausgewertet. Typisch menschliche Fehlschlüsse wie Wunschdenken werden eliminiert. Auch werden von Ärzten häufig kleiner Anomalien nicht berücksichtigt, weil sie schlicht nicht wahrgenommen werden. Dieses Problem könnte in Zukunft mit Hilfe von KI gelöst werden.

Intelligente Systeme sind zudem in der Lage, selbstständig zu lernen. Mit jeder neuen Diagnose kann der Algorithmus angepasst und verfeinert werden. Im Prinzip vergleichbar mit dem Erwerben von Erfahrung beim Menschen, nur mit dem Unterschied, dass Rechner nicht vergessen. Einmal Erlerntes bleibt gespeichert und kann auch von Gerät zu Gerät verlustfrei ausgetauscht werden. Gehen erfahrene Mediziner in Rente, geht meist viel Knowhow verloren. Der Entwicklung von KI sind hier keine Grenzen gesetzt.

Noch stellt der Arzt die Diagnose, doch in Zukunft könnte künstliche Intelligenz mehr als eine Berateraufgabe zufallen. Hochentwickelte Geräte könnten alleine arbeiten und selbstständig über Behandlungsmethoden entscheiden.

Nutzung von Bio-Sensoren

Einen weiteren interessanten Aspekt bietet der Einsatz von Bio-Sensoren. Patienten können hierbei laufend auf neue Symptome oder Änderungen des Zustands überwacht werden – auch ambulant. Die verbundenen Systeme erkennen so, ob z.B. medizinische Hilfe notwendig wird und gegebenenfalls den Patienten instruieren. Das Übersehen von Symptomen wird dadurch vermindert.

Schon heute hilft künstliche Intelligenz, Leben zu retten. In Zukunft wird die Diagnostik noch mehr von deren Möglichkeiten profitieren. Es wird zwar noch etwas dauern, bis wir alle von Robotern behandelt werden, allerdings ist dies keine reine Science-Fiction-Vorstellung mehr.

Titelbild: hand von geralt via pixabay CC0 public domain