Aktuelles Wann ersetzt
Aktuelles Wann ersetzt Künstliche Intelligenz den Arzt? Siemens Healthineers bietet in seiner Befundungs- und Reporting-Lösung Syngo.Breast Care neue KI-basierte Funktionalitäten an. © Siemens Healthineers Die schnelle Entwicklung von Künstlicher Intelligenz (KI) hat die Medizintechnik in den letzten Jahren bereits stark beeinflusst. Doch welche Auswirkungen hat KI auf die ärztliche Rolle? Wie können ethische Aspekte berücksichtigt werden, wenn ein KI-System medizinische Diagnosen und Behandlungsentscheidungen trifft? Und was ist mit dem Schutz sensibler Patientendaten? Künstliche Intelligenz kann große Mengen von medizinischen Daten analysieren und Muster identifizieren. Ihr Einsatz in der Medizintechnik verspricht für viele Anwendungsbereiche großes Potenzial. „Die Komplexität von Prozessen und Produkten hat in vielen Bereichen, einschließlich der Medizintechnik und Biotechnologie, stark zugenommen und ist für den Menschen allein intellektuell immer schwieriger zu beherrschen. Eine Lösung bieten intelligente und vernetzte Sensoren und Sensorsysteme, welche mithilfe Künstlicher Intelligenz Daten zu Information verarbeiten und daraus begründete Entscheidungen ableiten“, sagt Dr. Thomas Velten, Leiter Innovationsmanagement am Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT). In welchen Bereichen der Medizin unterstützt KI also bereits den Menschen? NürnbergMesse GmbH www.nuernbergmesse.de www.medteclive.com/de/ Datenaggregation durch Swarm Learning Ein Beispiel, in dem der Einsatz von KI den Ärzten zur Seite steht, ist das Sammeln und die Analyse von Patientendaten. Innerhalb der enormen Datenmenge zu Symptomen von Patienten besteht die Hoffnung, Schlüsselkomponenten für innovative, maßgeschneiderte Therapieansätze zu identifizieren. Fortschrittliche Informatikmethoden, insbesondere aus dem Bereich der KI, sind erforderlich, um umfangreiche Datensätze zu analysieren. „Durch das Sammeln von medizinischen Daten kann die Entwicklung neuer, besserer Therapien profitieren. Die Medizin der Zukunft wird mittels Künstlicher Intelligenz vernetzt und alle Beteiligten werden gleichermaßen davon profitieren“, sagt Prof. Joachim Schultze, Sprecher des Forschungskonsortiums und Direktor für Systemmedizin am DZNE, dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen. „Patienten berichten ihre Symptome, wir messen noch ein paar Dinge und versuchen dann zu Prof. Joachim Schultze, Sprecher des Forschungskonsortiums und Direktor für Systemmedizin am DZNE, dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen. © DZNE erkennen, auf welche Krankheit dies alles hindeuten könnte. Diesen Prozess unterfüttern wir jetzt mit sehr vielen und sehr genauen Daten. Allerdings haben wir damit so viele Daten, dass wir technische Hilfe benötigen, um die Muster zu erkennen.“ Verteilte Datenbestände analysieren Das DZNE entwickelte daher in Zusammenarbeit mit mehreren deutschen Forschungszentren ein KI-basiertes Auswertungssystem, das auf Swarm Learning basiert. Die KI-Technologie ermöglicht es, verteilte Datenbestände zu analysieren. „Wir haben gemeinsam mit dem IT- Unternehmen Hewlett Packard Enterprise eine Technologie entwickelt. Wir nennen sie Swarm Learning und sehen darin einen Game changer, was den Umgang mit Big Data, also großen Datenmengen, betrifft.“ Schultze und sein Team führten in einem spezifischen Anwendungsbereich eine Analyse tausender medizinischer Datensätze durch. Hierbei handelte es sich um Röntgenaufnahmen der Lunge und molekulare Muster im Blut, die aus verschiedenen Quellen stammten. Mithilfe von Swarm Learning konnte die Künstliche Intelligenz krankhafte Veränderungen der Lunge sowie Diagnosen von Leukämie, Tuberkulose und COVID-19 durchführen. In der Zukunft könnte eine KI, die auf diese Weise trainiert wurde, möglicherweise auch eine unterstützende Rolle bei der Analyse von Hirnscans oder Röntgenbildern übernehmen. Obwohl Ärzte nicht durch KI ersetzt werden können, stellt sie dennoch ein äußerst nützliches Werkzeug für deren tägliche Arbeit dar. Und Swarm Learning trägt dazu bei, die Leistungsfähigkeit der KI weiter zu steigern. Automatisierte Bilderkennung durch KI Ein weiteres Einsatzfeld ist die automatisierte Bilderkennung durch KI im medizinischen Bereich. Zusammen mit Entwicklungspartnern und unterstützt durch mehrere klinische Partner entwickelt zum Beispiel das IBMT im Verbundprojekt »Ophthalmo-AI« ein intelligentes und interaktives Assistenzsystem für Augen ärztinnen und -ärzte. Dieses System nutzt Methoden der erklärbaren Künstlichen Intelligenz, um nachvollziehbare Diagnosen und Behandlungsvorschläge zu erstellen. Ziel ist es, den Augenärztinnen und -ärzten dabei zu helfen, anhand von Bilddaten und klinischen Informationen eine korrekte Diagnose zu stellen und die bestmögliche Therapieentscheidung zu treffen. „Das KI- System kennzeichnet zunächst biologische Strukturen und pathologische Merkmale in den Bilddaten, um nachvollziehbare Vorschläge für das medizinische Personal zu generieren. Anschließend leiten spezielle KI-Modelle Diagnosen aus den Bildbefunden und weiteren Patientendaten ab, machen Therapievorschläge und prognostizieren 6 meditronic-journal 2/2024
Aktuelles den Therapieerfolg. Durch interaktives maschinelles Lernen wird das Wissen der Ärzte in den Prozess integriert“, erklärt Velten. „Zur Entwicklung des Systems werden umfangreiche und aufbereitete Behandlungsdaten in einer speziellen Datenintegrationsplattform verwendet. Und bei der umfangreichen datengetriebenen Verarbeitung werden die Datenschutzaspekte der DSGVO vollständig beachtet.“ Automatisierte Patientenpositionierung Auch Siemens Healthineers nutzt im Rahmen seiner MRT-Portfolios KI-Algorithmen. Einige ihrer MAGNETOM MRT-Scanner setzen beispielsweise Algorithmen bei der automatisierten Patientenpositionierung ein. Auf diese Weise soll in Zukunft auch die Bewegung des Herzens automatisch erkannt und damit das zeitintensive Anbringen von Elektroden vermieden werden. Des Weiteren nutzt das Unternehmen die neuartige Befundungslösung syngo.Breast Care im Rahmen des Mammographie-Screenings. KI-Algorithmen helfen, einzelne Läsionen genauer zu beurteilen und die Zahl falsch positiver Befunde zu verringern – so werden unnötige invasive Diagnostiken vermieden. Um die Beurteilung der Mammographien weiter zu vereinfachen, liefert syngo.Breast Care eine automatische Klassifizierung der Wahrscheinlichkeit einer Brustkrebserkrankung. Wie sicher sind unsere Daten? Es gibt einige ethische, rechtliche und gesellschaftliche Fragestellungen im Kontext von KI- Anwendungen in der Medizin. Die Verarbeitung biomedizinischer Daten mit ethischen und datenschutzrechtlichen Fragestellungen gestaltet sich nicht leicht. Daten zu sammeln und zentral zu speichern, lässt sich angesichts der gesetzlichen Regelungen zum Datenschutz meist schwer umsetzen. „Datenschutz und Vertrauen sind in der Medizin zentral. Digitale Daten sind schützenswert, das gilt insbesondere für personenbezogene Daten“, sagt Schultze. „Beim Swarm Learning sind beispielsweise die Anforderungen des Datenschutzes vollständig erfüllt, denn die eigentlichen Daten werden nicht ausgetauscht.“ Das bedeutet, die Daten werden nicht zusammengetragen, sondern bleiben jeweils lokal auf den individuellen Geräten gespeichert. Ergänzung oder Ersatz für Ärzte? Der Einsatz von KI in der Medizin kann bislang nicht als Ersatz für Ärzte gesehen werden, sondern als unterstützendes Werkzeug, das ärztliche Tätigkeiten verbessert und ergänzt. Durch eine gezielte Integration von KI-Systemen können die Effizienz und Genauigkeit medizinischer Diagnosen und Therapien gesteigert werden, wodurch letztendlich die Qualität der Patientenversorgung verbessert wird. Christopher Boss, Geschäftsführer der MedtecLIVE GmbH © NürnbergMesse Die bevorstehende MedtecLIVE, die vom 18. bis zum 20. Juni 2024 in Stuttgart stattfindet, legt ebenfalls einen Schwerpunkt auf Künstliche Intelligenz. „Wir setzen auf der kommenden Messe einen starken Fokus auf das zukunftsrelevante Thema der KI in der Medizintechnik. In einer sich stetig weiterentwickelnden Welt ist es von entscheidender Bedeutung, dass wir die neuesten Fortschritte in diesem Bereich beleuchten. Unsere Messe wird daher eine Plattform bieten, um die bahnbrechenden Entwicklungen und die zukunftsweisende Bedeutung von Künstlicher Intelligenz in der Medizintechnik zu erkunden“, sagt Christopher Boss, Geschäftsführer der MedtecLIVE GmbH und Executive Director der Veranstaltung. ◄ 365 Tage Netzwerken der Medizintechnik-Branche Start der neuen MedtecLIVE Community © NürnbergMesse/Heiko Stahl Anfang Februar hat die MedtecLIVE, die zentrale europäische Leitmesse für die Herstellung von Medizintechnikprodukten und Türöffner in den wichtigen europäischen Abnehmer- und Produktionsmarkt, ein neues Format gestartet: die digitale MedtecLIVE Community. „Nach dem Relaunch der Website bietet die Community jetzt die einzigartige Möglichkeit, das Messeerlebnis das gesamte Jahr hindurch digital fortzusetzen. Wir vernetzen Aussteller und Besucher miteinander und mit vielen anderen Akteuren der Medizintechnik-Branche“, sagt Christopher Boss, Geschäftsführer der MedtecLIVE GmbH und Direktor der MedtecLIVE. Nutzer können schon lange vor der Messe Nachrichten austauschen und Termine vereinbaren, können Neuigkeiten zu Unternehmen oder Themen abonnieren und damit aktiv in den Austausch gehen. „Wir vernetzten damit die vielen tollen Content- Angebote unserer Aussteller, die redaktionellen Inhalte unserer Website aus der Rubrik Inside Industry mit Lösungen, Meinungen, Menschen und Events aus der Community. So schaffen wir ein einzigartiges Format, das zum Vernetzen oder gezielten Suchen genauso einlädt wie zum Stöbern. Ein Format, das Inhalte immer mit Unternehmen und Personen verbindet, um den direkten Austausch zu fördern“, sagt Boss. Zentrale Fokusthemen 2024 Trends, Neuigkeiten und Regularien im Bereich der Herstellung und Entwicklung von Medizintechnik sind die großen Themen der MedtecLIVE. – online wie offline. Der Fokus liegt in diesem Jahr bei den „brennenden“ Themen: Automatisierung, Digitalisierung und Circular Economy. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Transformation aus anderen Branchen in die Medizintechnik, aber auch die Themen MDR und IVDR werden wieder eine Rolle in den vielfältigen Formaten spielen. „Wir liefern Orientierung für Einsteiger und Experten gleichermaßen. Dabei tragen wir zu einem verständlichen Branchenbild im Hinblick auf die Entwicklung und Herstellung von Medizintechnikprodukten bei“, sagt Boss. Großes Interesse bei Ausstellern Schon jetzt zeichnet sich ab, dass die Messe, nicht nur mit innovativen Formaten onsite und online, sondern auch in der Fläche zulegen kann. Nach dem Versand der Standbestätigungen an die Ausstellenden zieht Boss ein zufriedenes Zwischenfazit: „Wir liegen bei der Zahl der Aussteller und bei der Fläche im Plan. Deshalb sind wir zuversichtlich, dass wir im Juni in Stuttgart eine Veranstaltung schaffen, die Impulsgeber ist und neue Synergien entstehen lässt – durch die Vielfalt von Ausstellenden und Besuchenden aus allen Bereichen der Medizintechnik.“ NürnbergMesse GmbH www.nuernbergmesse.de www.medteclive.com/de/ Die Fachmesse MedtecLIVE findet vom 18. bis 20. Juni 2024 in Stuttgart statt. meditronic-journal 2/2024 7
