20.01.2020, 15:55 Uhr

Schleimhautveränderungen erkennen Zusätzliches „Auge“, das niemals müde wird – Künstliche Intelligenz bei Koloskopien im Einsatz

(Foto: Julia Gergovich)(Foto: Julia Gergovich)

Am Krankenhaus Barmherzige Brüder in Regensburg arbeitet Prof. Oliver Pech bei Koloskopien mit Künstlicher Intelligenz. Das System ist hier weltweit zum ersten Mal im Einsatz und verbessert die Untersuchungsqualität.

REGENSBURG Es wird viel davon gesprochen, doch praktische Beispiele fehlen meist: Künstliche Intelligenz (KI) kann und soll die Medizin revolutionieren – oder zumindest unterstützen. Was die einen durchaus kritisch sehen und dabei den fehlenden Faktor „Mensch“ als empathischen Sparringspartner bemängeln, bewerten andere positiv und nur folgerichtig, um den IT-Fortschritt in der Medizin sinnvoll für Patienten zu nutzen.

Einer von ihnen ist Prof. Oliver Pech, Chefarzt der Klinik für Gastroenterologie und interventionelle Endoskopie am Krankenhaus Barmherzige Brüder in Regensburg. Pech ist unter anderem Experte im Bereich der Koloskopie (Darmspiegelung) und nutzt bei seinen Untersuchungen ein neuartiges KI-System. Das interessante Detail: Er ist weltweit der Erste, der das System tatsächlich im Klinikalltag einsetzt – und er ist davon restlos überzeugt.

Im Video wird das Ausmaß der Verbesserung durch KI-gestützte Untersuchungen auch für den Laien deutlich: Das flexible Koloskop überträgt bei der herkömmlichen Darmspiegelung vereinfacht gesagt Bilder von der Darminnenwand auf einen Monitor. Dort erkennt der untersuchende Arzt problematische Stellen, die er dann genauer betrachtet und im Zweifelsfall entfernt. Entscheidende Faktoren sind hier die Erfahrung des Mediziners, ein gutes Auge und hohe Aufmerksamkeit. Was viele nicht wissen: Die Übersehensrate liegt auch bei ausgewiesenen Experten immer noch bei bis zu 20 Prozent, da das menschliche Auge nicht alles erkennen und nur eine begrenzte Datenmenge verarbeiten kann.

Und genau hier kommt die Künstliche Intelligenz ins Spiel. „Die KI sieht einfach mehr“, bestätigt Pech. „Letztendlich nutzen wir mit dem KI-System ein unglaublich aufmerksames und gutes zusätzliches Auge, das niemals müde ist und Dinge erkennt, die auch geübte Mediziner übersehen können.“ Denn schon jetzt nach sechs Wochen ist absehbar, dass die Adenom-Detektionsrate, also die Anzahl der bei der Spiegelung gefundenen gutartigen Schleimhautveränderungen, sich trotz zuvor bereits sehr hoher Qualität nochmal zu verbessern scheint. „Allein das ist für die Patienten ein unglaublicher Vorteil“, erklärt er. „Denn je mehr Adenome wir finden und gleich entfernen, desto weniger bösartige Tumore können später daraus werden.“ Mit einer Zuverlässigkeitsrate von über 90 Prozent markiert das KI-System auf dem Monitor Stellen in der Darmwand, die möglicherweise problematisch sein könnten. „Schaut man sich diese markierten und oft winzig kleinen Punkte mit der Kamera näher an, stimmt die Einschätzung der KI fast immer“, so Pech. Ob es sich bei entnommenen Polypen tatsächlich um potenziell bösartige Karzinome oder lediglich um gutartige Polypen handelt, weiß man allerdings erst endgültig, nachdem ein Pathologe das entnommene Material analysiert hat.

Der Patient merkt von der optimierten Untersuchung mit KI übrigens nichts. Weder an den eingesetzten Instrumenten noch am Ablauf der Koloskopie hat sich dadurch etwas verändert. Es ist lediglich ein eher unauffälliges Gerät zwischengeschaltet, in dem das „künstliche Auge“ Daten verarbeitet und auswertet. Dazu wurde die KI in der Entwicklungsphase über ein neuronales Netzwerk mit Datenmaterial von sehr vielen Koloskopien gefüttert, die sie als selbstlernendes System verarbeitet und ausgewertet hat. „Kein Arzt dieser Welt ist in der Lage, so viele Informationen zum Thema jederzeit abrufen zu können“, erklärt Pech. Und in Zeiten von strenger Gesetzgebung zum Datenschutz ergänzt er: „Natürlich ist diese Phase des Datensammelns nun vorbei – wir arbeiten selbstverständlich mit einem geschlossenen System ohne Datenspeicher.“

Warum ausgerechnet Regensburg in den Genuss des weltweit ersten praktischen Einsatzes von KI bei der Koloskopie gekommen ist, hat mit Prof. Pech und seinem beruflichen Werdegang zu tun. Prof. Pech arbeitet seit mehr als 15 Jahren mit einer Reihe renommierter internationaler Zentren in zahlreichen Forschungsprojekten zusammen. In einem seiner Projekte erforschte Prof. Pech den Einsatz von KI in der Gastroenterologie. Die internationalen Kontakte und die langjährige Forschungstätigkeit haben sich nun ausgezahlt. Denn ihm und seinem Team wurde das ausgereifte und hochmoderne KI-System zum Einsatz für die Koloskopie erstmals für den praktischen Klinikalltag angeboten – für Regensburg eine kleine Sensation.

„Der Einsatz von KI in unserem Haus bringt eine erhebliche Qualitätsverbesserung mit sich, von der letztendlich die Patienten profitieren“, weiß Pech und ist schon gespannt auf weitere Entwicklungen dieser Art. Für ihn ist es nur eine Frage der Zeit, dass andere Häuser nachziehen und in weiteren medizinischen Bereichen, wie zum Beispiel bei der Magenspiegelung, in Zukunft mit der KI gearbeitet wird. Dass Künstliche Intelligenz auf Dauer den Arzt bei der Untersuchung komplett ersetzt, sieht er nicht. „Wir nutzen dieses zusätzliche und extrem scharfe Auge – aber es ist unsere menschliche Fähigkeit, mit den Daten verantwortungsbewusst umzugehen. Das kann KI nicht.“


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