Was kann KI?

Künstliche Intelligenz soll intelligentes Verhalten durch maschinelles Lernen automatisieren, sodass Aufgaben schneller gelöst werden können. Maschinen werden mit großen Datensätzen gefüttert, um selbst einen Algorithmus zu entwickeln, der Fehler beheben, Aufgaben lösen oder Diagnosen stellen soll.

So kann beispielsweise Lungenkrebs von KI schneller erkannt werden als von einem Arzt, wenn die Maschine genug Bilder von Lungen kennt. Die Maschine ist dann in der Lage, das Bild einer Lunge in Sekundenschnelle mit Millionen anderer Bilder von Lungen zu vergleichen – ein Erfahrungsschatz, auf den kein einzelner Arzt dieser Welt zurückgreifen kann.

Oder denken Sie einmal daran, wie lange ein Anwalt braucht, um Präzedenzfälle auszuwählen, die zum Fall seines Klienten passen – dies könnte eine Maschine in wenigen Sekunden erledigen.

Braucht es dann den Arzt und den Anwalt noch? Die Antwort ist: Ja, denn wir sind noch sehr weit davon entfernt, das menschliche Verhalten nachahmen zu können. Die Maschine kann dem Arzt bei der Diagnose helfen und passende Therapien vorschlagen, jedoch kann sie weder dem Patienten zur Seite stehen noch alle Untersuchungen und Therapien einleiten.

Und zu guter Letzt ist es immer noch die menschliche Entscheidung des Arztes, der seinen Patienten kennengelernt hat und einschätzen kann, die Vertrauen schafft. Doch bei aller Skepsis: Es lohnt sich im Bereich der Medizin, möglicherweise mehr noch als in jedem anderen Bereich, auf KI zu setzen. Letztlich können die Diagnosemöglichkeiten Menschenleben retten!

Müssen wir Angst vor der künstlichen Intelligenz haben?

Wäre die künstliche Intelligenz soweit entwickelt, dass wir das komplexe menschliche Verhalten inklusive des Bewusstseins nachahmen könnten, und es sich eigenständig weiterentwickelt, wären Szenen wie aus Science-Fiction-Filmen, in denen Roboter die Weltherschafft an sich reißen, denkbar. Der Punkt ist allerdings, dass wir noch nicht einmal herausgefunden haben, wo unser Bewusstsein genau lokalisiert ist und wie es funktioniert. Somit ist es uns nicht möglich, eine der elementaren menschlichen Eigenschaften nachzubauen.

KI, wie sie heute genutzt und entwickelt wird, dient lediglich als Simulation intelligenten Verhaltens durch die Nutzung von Mathematik und Informatik. Wir sind soweit, dass menschliche Emotionen simuliert werden, jedoch nicht von der Maschine »gefühlt« werden können. Wir müssen also keine Angst haben, dass unser zukünftiger intelligenter Haushaltsroboter uns heimlich vernichten möchte.

Ob Jobs durch KI verlorengehen? Mit Sicherheit. Genauso wie es durch die industrielle Automatisierung und die Digitalisierung geschehen ist. Es bilden sich jedoch auch wieder ganz neue Bereiche, die mit zahlreichen Jobs auf uns warten. Wenn es um die Angst vor Jobverlust geht, hätten wir viele Fortschritte dieser Welt stoppen müssen und würden unsere Wäsche immer noch übers Waschbrett schrubben.

Die Bedenken von Elon Musk, KI könnte irgendwann klüger sein als der Mensch, sind durchaus nachvollziehbar. Immerhin sind wir ihr schon in der Geschwindigkeit unterlegen. Doch sind nicht auch schon jetzt Maschinen in vielen Dingen schneller und besser als wir? Deshalb werden sie nicht zur Gefahr. Ein Taschenrechner bleibt auch mit KI ein Taschenrechner und ist nicht in der Lage uns aufgrund unserer langsameren Rechenprozesse zu unterdrücken.

Künstliche Intelligenz in der Medizin

Im Bereich der Medizin ist KI in der Lage, Menschenleben durch eine frühe Diagnose zu retten und die gesamte Branche wieder menschlicher werden zu lassen. Die Maschine soll die Medizin wieder menschlicher werden lassen? Ja, genau! Denn die Maschine erledigt in kürzerer Zeit, was normalerweise Ihren Arzt belastet. Dieser hat dann wieder mehr Zeit für das Wesentliche: Ihre Behandlung. Eine starke Beziehung zwischen Arzt und Patient gibt Hoffnung und führt zu einer positiven Einstellung gegenüber dem Genesungsprozess.

Wie KI den Bereich der Medizin revolutioniert

Präzise und schnelle Diagnose

Durch KI-basierte Systeme können Diagnosen schneller gestellt und Krankheiten früher erkannt werden. Durch den sekundenschnellen Vergleich mit zahlreichen anderen Datensätzen, beispielsweise Röntgenbildern, können Veränderungen sofort erkannt und der weitere Verlauf vorhergesagt werden. Hier muss man tatsächlich sagen, dass die Maschine höchstwahrscheinlich eine sicherere Diagnose stellen kann als ein Arzt.

Analyse und Überwachung

Durch KI können wichtige Vitaldaten analysiert und ausgewertet werden. Viele tun dies schon mit ihren Smartphones oder Wearables, die Schritte zählen und den Schlaf analysieren. Die Maschine hat die Aufgabe, Sie zu überwachen und lässt Sie nicht »aus den Augen«. Ihr Arzt könnte die Daten live abrufen und hat so einen genialen Assistenten, der bei unerwünschten Veränderungen Alarm gibt und somit 24/7 für die Sicherheit des Patienten sorgt. Wearables könnten körperliche Vorgänge rund um die Uhr analysieren und Krankheiten im Frühstadium erkennen.

Zeitsparende Dokumentation

Ärzte und medizinisches Fachpersonal verbringen viel Zeit mit der Dokumentation von Patientendaten. Auch diesen Job könnten KI-basierte Systeme übernehmen. Muss es denn wirklich sein, dass ein hochausgebildeter Arzt seine wertvolle Zeit damit verbringt, Daten in ein System einzugeben? Oder wäre es sinnvoller, wenn er diese Zeit mit der Behandlung seines Patienten verbringen kann? Die Antwort ist klar und es ist auch logisch nachvollziehbar, dass kein Arzt überflüssig wird, weil Systeme die Dokumentation übernehmen können.

Effizientere und kostengünstigere Forschung

Durch KI könnte unsere Forschung schneller gehen und es könnte durch die Kostenersparnis mehr Forschung betrieben werden, wodurch sämtlichen Forschern die Augen glitzern dürften. Das Testen von neuen Behandlungsmethoden und Arzneien ist ein aufwändiger und kostenintensiver Aspekt der Forschung. Die nötigen Tests könnten in vielen Fällen Maschinen übernehmen, wenn sie über entsprechend große Datenmassen verfügen.

Massives Kostenersparnis durch KI in der Medizin

Wissenschaftler und Unternehmen auf der ganzen Welt entwickeln KI-Systeme, die nicht nur Leben retten und eine verbesserte medizinische Versorgung darstellen, sondern dem Gesundheitssystem durch Effizienzsteigerung auch enorm Kosten sparen sollen.

Die Beratungsgesellschaft PricewaterhouseCoopers (PWC) zeigt in einer europaweiten Studie am Beispiel von drei Volkskrankheiten, wie viel Geld sich innerhalb von 10 Jahren einsparen ließe:¹

• 90 Milliarden durch die frühzeitige Erkennung von Adipositas bei Kindern;
• 75 Milliarden durch eine effizientere Diagnostik von Brustkrebs;
• 8 Milliarden durch die Früherkennung von Demenz.

Der aktuelle Einsatz von KI in der Medizin

Wie KI in der Praxis angewendet wird, kann man bereits an einigen erfolgreichen Projekten verfolgen:

AI-Rad Companion Chest CT1 von Siemens Healthineers

Der KI-basierte digitale Assistent von Siemens² kann CT-Aufnahmen des Brustkorbs automatisch auswerten und pathologische Auffälligkeiten messen sowie kennzeichnen. So erlaubt das System einen schnelleren radiologischen Befund. Die Software kann unabhängig vom CT-Hersteller genutzt werden. Es erhielt kürzlich die CE-Kennzeichnung und wurde für Europa zugelassen. In Zukunft soll die Software auch für weitere Organe und Modalitäten weiterentwickelt werden.

Mobile KI-basierte Wissensdatenbanken

Es gibt bereits Apps, die eine erste Diagnose für sämtliche Krankheiten stellen und Handlungsempfehlungen abgeben können. Die wohl bekannteste App ist »Ada«, die bereits mehr als fünf Millionen Downloads zählt. Ada sucht anhand Ihrer Symptome eine gewaltige Datenbank nach möglichen Krankheiten ab und stellt Ihnen Fragen, die zu möglichen Diagnosen führen sollen.

Arzt vs. Maschine an der Universitäts-Hautklinik Heidelberg

In einer Studie traten 157 renommierte Hautärzte von zwölf Uni-Kliniken Deutschlands gegen einen Algorithmus der künstlichen Intelligenz an.³ An 100 Bildern sollte beurteilt werden, ob es sich um ein gutartiges Muttermal oder schwarzen Hautkrebs handelt. Dieselben 100 Bilder wurden von dem Algorithmus mit über 12.000 anderen Bildern verglichen und beurteilt. Die künstliche Intelligenz war den Medizinern haushoch überlegen.

KI erkennt Corona schneller als PCR-Test

Auch in Bezug auf die Corona-Pandemie kann KI helfen. Eine Klinik in New York setzt bereits auf eine KI-basierte Software, welche anhand der CT-Bilder des Thorax typische Muster einer COVID-19-Pneumonie erkennt. Die Treffsicherheit der Verdachtsdiagnosen lässt sich so erfolgreich erhöhen.⁴

Schwachstellen von KI-basierten Systemen

Natürlich hat die Medaille immer zwei Seiten und so warten auch bei dem Einsatz von KI große Herausforderungen auf uns, die es zu bestehen gilt.

Qualität und Menge der Daten

Damit KI-basierte Systeme überhaupt funktionieren, muss man sie mit ungeheuren Datenmengen füttern, von denen die Maschine lernen kann. Diese Daten müssen erst einmal beschafft, kontrolliert und für die Maschine aufbereitet werden. Die Daten dürfen weder unvollständig, noch schlecht lesbar sein. Damit es nicht zu einer hohen Fehlerquote kommt, müssen die lernenden Maschinen eingehend getestet werden.

Datenschutz

Bei der Nutzung von KI werden große Mengen personenbezogener Daten, die im Bereich der Medizin besonders gut geschützt sein müssen, verarbeitet. In Deutschland sorgt die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) und das Bundesdatenschutzgesetzt (BDSG) für eine einheitliche Regelung im Umgang mit personenbezogenen Daten. Bei der Implementierung von KI-Systemen gilt es, diese einzuhalten und mit höchster Priorität für die Sicherheit der Patientendaten zu sorgen. Dies kann unter anderem durch die Pseudonymisierung der Daten geschehen.

Chance oder Risiko: Was denken die Menschen über KI?

Laut einer Umfrage von dem Markt- und Meinungsforschungsinstitut YouGov denkt mehr als ein Viertel der Befragten, dass das Risiko beim Einsatz von KI höher ist als der Nutzen. Nur 15 Prozent sehen den Nutzen höher und knapp die Hälfte halten das Chancen-Risiken-Verhältnis für ausgeglichen.⁵ Die Menschen sind also nicht wirklich überzeugt von den Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz, was höchstwahrscheinlich auch mit der Angst vor Jobverlust und der Entmenschlichung im Alltag zusammenhängt.

Fazit

Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Medizin können wir durch die enorme Effizienzsteigerung wertvolle Zeit sowie Geld sparen. Prozesse der Diagnostik, Analyse, Dokumentation, Forschung und Verwaltung können optimiert werden. Medizinisches Personal hat mehr Zeit für das Wesentliche: den Menschen.

Gleichzeitig können Diagnosen noch früher gestellt werden, weil die Maschine erkennt, was dem menschlichen Auge möglicherweise entgeht. Die künstliche Intelligenz kann Ihren Arzt nicht ersetzen, aber sie kann seine Fähigkeiten erweitern. Dasselbe hat beispielsweise das Automobil oder die Digitalisierung mit uns gemacht: Sie haben unsere Möglichkeiten der Fortbewegung und den Zugang zu Wissen künstlich erweitert.