Künstliche Intelligenz (KI) mag einst wie Science-Fiction geklungen haben, aber sie ist heute Teil unseres täglichen Lebens. Einfach ausgedrückt, bedeutet KI den Einsatz von Computern für Dinge, die früher menschliche Intelligenz erforderten. Das ist der Fall, wenn Sie eine Verkehrskarte nach der schnellsten Route durchsuchen, einen Filmtipp von Ihrem Streaming-Dienst erhalten oder einen Chatbot online nutzen.
Das volle Potenzial der künstlichen Intelligenz im Bereich der Gesundheitsfürsorge wird noch erforscht. Aber Ärzte nutzen sie bereits, um medizinische Scans zu lesen, Krankheiten zu diagnostizieren, Behandlungsentscheidungen zu unterstützen und neue Medikamente zu entdecken. Ärzte und Forscher setzen KI jetzt auch im Kampf gegen COVID-19 ein.
Die auf KI basierende Technologie setzt sich im Gesundheitswesen immer mehr durch. Nach Angaben der FDA werden in den Vereinigten Staaten bereits Hunderte von medizinischen Geräten vermarktet, die auf der Technologie des maschinellen Lernens (ML) basieren.
Ärzte und Forscher setzen KI bei einer Vielzahl von Krankheiten ein. Among them:
Diabetische Retinopathie
Diabetische Retinopathie tritt auf, wenn hoher Blutzucker die Blutgefäße in der Netzhaut schädigt. Sie ist die Hauptursache für den Verlust des Sehvermögens bei Menschen mit Diabetes.
Die FDA hat 2018 das erste KI-basierte medizinische Gerät für diesen Zustand zugelassen, das IDx-DR heißt. Es handelt sich um ein Softwareprogramm, das Bilder Ihres Auges analysiert, um eine leichte diabetische Retinopathie zu erkennen.
Als Screening-Tool teilt IDx-DR Ihrem Hausarzt mit, ob er Sie für weitere Tests an einen Augenarzt überweisen soll. Frühzeitige Erkennung, sofortige Behandlung und Nachsorge können dazu beitragen, dass die diabetische Retinopathie nicht zu einem schweren Sehverlust führt.
Schlaganfall
Jedes Jahr erleiden mehr als 795.000 Menschen in den USA einen Schlaganfall. Das passiert, wenn eine Blockade verhindert, dass sauerstoffreiches Blut einen Teil des Gehirns erreicht. Um die Folgen eines Schlaganfalls zu mindern, ist es wichtig, die Zeit bis zur Behandlung zu verkürzen, wenn dieser Fall eintritt. Ärzte verwenden einen KI-Algorithmus, um CT-Scans auf Anzeichen für einen Schlaganfall zu analysieren. Wird eine mögliche Verstopfung festgestellt, sendet die Software Viz.AI Contract eine Textnachricht an einen neurovaskulären Spezialisten, der sich mit Blutgefäßerkrankungen befasst. Dieses Benachrichtigungssystem trägt dazu bei, einen Spezialisten schneller zu alarmieren, damit dieser die Daten überprüfen und eine schnellere Behandlung durchführen kann, was die negativen Auswirkungen eines Schlaganfalls verringern könnte.
Herzkrankheit
Ärzte wenden sich an die KI, um sie bei Tests zu unterstützen, die bei der Diagnose von Herzerkrankungen helfen. Ein Echokardiogramm ist eine Ultraschalluntersuchung, die häufig zur Erkennung von Herzkrankheiten eingesetzt wird. Caption Guidance ist eine Art von KI-gestützter Software, die qualitativ hochwertige Ultraschallbilder des Herzens erstellt. Die Software ist besonders für Mediziner nützlich, die keine Experten für Echokardiogramme sind. Herzkrankheiten sind die häufigste Todesursache in den USA und fordern jedes Jahr etwa 647.000 Menschenleben.
Mit dem EKG-Test wird das elektrische System des Herzens überprüft. KI-basierte EKGs können Probleme wie unregelmäßige Herzrhythmen, einschließlich Vorhofflimmern (AFib), erkennen, noch bevor sich Symptome bemerkbar machen. Vorhofflimmern erhöht das Risiko von Schlaganfällen, Herzversagen und anderen Herzproblemen. Es gibt auch KI-basierte tragbare EKG-Geräte für den Heimgebrauch, und Sie können sogar ein EKG-Programm auf Ihrem Mobiltelefon verwenden, um Ihren Herzrhythmus zu analysieren. Die Genauigkeit dieser Programme hängt jedoch von vielen Faktoren ab, so dass sie nicht zur Diagnose jeder Erkrankung verwendet werden können.
Dickdarmkrebs
Dickdarmkrebs ist die dritthäufigste Krebstodesursache in den Vereinigten Staaten. Ein KI-gestütztes Gerät namens GI Genius kann ein zweites Paar Augen sein, das Ärzten hilft, verdächtige Wucherungen zu erkennen, die sonst bei einer Darmspiegelung übersehen werden könnten.
Das System verwendet Algorithmen, um nach Bereichen im Dickdarm zu suchen, bei denen es sich um Läsionen oder Polypen handeln könnte. Findet es einen besorgniserregenden Bereich, hebt es ihn auf dem Bild hervor, das der Arzt mit der Endoskopkamera sieht, und gibt außerdem ein Geräusch ab.
Das Gerät ersetzt nicht die Biopsie, mit der eine Gewebeprobe auf Krebs untersucht wird. Es weist den Arzt lediglich darauf hin, dass ein vermuteter Polyp vorhanden ist, so dass er ihn sich genauer ansehen kann.
Prostatakrebs
Bei etwa einem von acht Männern wird im Laufe seines Lebens Prostatakrebs diagnostiziert. Die KI-basierte Software Paige Prostate hilft Pathologen, verdächtige Bereiche in digital gescannten Bildern von Prostatabiopsien zu erkennen. Pathologen sind Gesundheitsdienstleister, die Gewebeproben analysieren. Die Software findet Bereiche auf dem Biopsiebild, die wahrscheinlich krebsartig sind, aber vom Pathologen nicht entdeckt wurden.
Wenn ein Pathologe die von Paige Prostate identifizierten Bereiche überprüft, berücksichtigt er auch Ihre Krankengeschichte und die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen der Gewebeprobe, bevor er eine Diagnose stellt.
Handgelenksfrakturen
Handgelenksfrakturen werden in der Regel durch einen Sturz verursacht. Sie sind eine der häufigsten Arten von Knochenbrüchen. Traditionell verwenden Ärzte ein Röntgenbild, um einen Handgelenksbruch festzustellen. Da es sich hier aber um mehrere kleine Knochen handelt, ist eine Fraktur möglicherweise nicht deutlich zu erkennen. Jetzt können sie die KI-basierte OsteoDetect-Software einsetzen, um eine Fraktur und ihre Lage auf dem Röntgenbild zu erkennen.
COVID-19
Ohne breit angelegte Tests ist es eine Herausforderung, COVID-19 bei Menschen nachzuweisen, die keine Symptome haben. Um hier Abhilfe zu schaffen, hat die FDA eine Notfallzulassung für ein KI-basiertes Screening-Gerät namens Tiger Tech COVID Plus Monitor erteilt. Es kann von geschultem Personal verwendet werden, um Menschen ohne Fieber - ein häufiges Symptom von COVID-19 - an Orten wie Schulen, Flughäfen und Arbeitsplätzen zu untersuchen.
Dieses Gerät erkennt Biomarker, die auf das Vorhandensein von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, hinweisen können. Es handelt sich um eine Armbinde mit integrierten Lichtsensoren und einem kleinen Computerprozessor. Es prüft den Blutfluss und die Pulsfrequenz, um übermäßige Blutgerinnung vorherzusagen, die bei Menschen mit COVID-19 auftreten kann. Obwohl das Gerät helfen kann, COVID-19 ohne Symptome zu erkennen, kann es nicht zur Diagnose der Infektion verwendet werden.
Die Forscher arbeiten auch an der Entwicklung neuer KI-gestützter Bildgebungsinstrumente, die sich auf die Lunge und das Herz konzentrieren. Dies kann zur Verbesserung der Versorgung beitragen, indem Ärzte herausfinden, wie schwer ein Fall von COVID-19 ist und vorhersagen können, wie gut Sie auf die Behandlung ansprechen. Bundesbehörden und Pharmaunternehmen nutzen KI, um die Entdeckung neuer Medikamente zu beschleunigen und bestehende Medikamente für die Bekämpfung der Krankheit umzuwidmen.
Auch wenn die KI das Gesundheitswesen weiter verändert, können Sie sich darauf verlassen, dass sie den Menschen nicht ersetzen wird. Ärzte und andere Gesundheitsdienstleister werden immer gebraucht werden, um die menschliche Verbindung und das Urteilsvermögen zu bieten, die für die medizinische Versorgung so wichtig sind.
