KI in der Medizin: Eine Revolution in der Diagnostik und Behandlung! Blog#111

Dieser Blogartikel basiert auf dem Podcast "AI in medicine: its potential to revolutionize disease prediction, diagnosis, and outcomes..." (LINK), moderiert von Peter Attia. In dieser Episode spricht der Arzt Peter Attia mit Isaac Kohane, dem Vorsitzenden der Abteilung für Biomedizinische Informatik an der Harvard Medical School, über die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der künstlichen Intelligenz (KI) in der Medizin. 

Die Entwicklung der KI in der Medizin

Der Podcast bietet eine fesselnde und umfassende - mehr als zweistündige - Diskussion über die Entwicklung der KI, von ihren frühen Anfängen bis zu ihrer heutigen Leistungsfähigkeit. Kohane beschreibt die drei "Wellen" der KI und die Gründe für das Scheitern der ersten beiden Versuche, die Medizin zu revolutionieren.

• Erste Welle: Basierte auf regelbasierten Systemen, die sich als zu komplex und schwer zu aktualisieren erwiesen.
• Zweite Welle: Scheiterte an den begrenzten Datensätzen und der unzureichenden Rechenleistung.
• Dritte Welle: Die aktuelle Welle profitiert von umfangreichen Datensätzen, fortschrittlichen neuronalen Netzwerkmodellen und leistungsstarken Grafikprozessoren (GPUs).

Kohane hebt die bahnbrechenden Fortschritte der KI in der medizinischen Bildgebung hervor, wo Algorithmen nun in der Lage sind, Krankheiten wie diabetische Retinopathie mit einer Genauigkeit zu diagnostizieren, die der von Experten entspricht. Er argumentiert jedoch, dass KI-Systeme in naher Zukunft Ärzte nicht ersetzen, sondern eher ergänzen werden, indem sie Aufgaben wie die Interpretation medizinischer Bilder und die Analyse von Patientendaten übernehmen.

Ein zentrales Thema des Gesprächs ist das Potenzial der KI zur Bewältigung der aktuellen Herausforderungen im Gesundheitswesen, wie z. B. des Ärztemangels. Kohane ist davon überzeugt, dass KI-gestützte Systeme die Fähigkeiten von Pflegekräften und Arzthelfern erweitern und so einen Teil der Versorgungslücke schließen könnten. Dies wird es ermöglichen, mehr Patienten mit hochwertiger Versorgung zu erreichen, insbesondere in unterversorgten Bereichen wie der Grundversorgung.

Früherkennung und Vorhersage von Krankheiten

Attia und Kohane sehen ein enormes Potenzial in den Fähigkeiten der KI. Hier einige Beispiele:

• Unterstützung in der Radiologie: In der Radiologie unterstützen KI-Systeme Radiologen bei der Analyse medizinischer Bilder, um Anomalien zu erkennen. Dies kann die Diagnosegenauigkeit verbessern, die Bearbeitungszeit verkürzen und Radiologen entlasten.
• Revolution in der Kardiologie: KI revolutioniert auch die Diagnose und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Algorithmen können Elektrokardiogramme (EKGs) interpretieren und Herzerkrankungen erkennen. KI-Modelle können anhand von Echokardiogrammen trainiert werden, um subtile Anomalien in der Herzstruktur zu erkennen, was eine frühzeitige Diagnose ermöglicht. In einem kürzlich durchgeführten Projekt nutzten Forscher der UCLA über eine Million Echokardiogramme und deren dazugehörigen Textberichte, um ein KI-System zu trainieren, das diese komplexen Bilder interpretieren und mit bemerkenswerter Genauigkeit diagnostische Erkenntnisse liefern kann.
• Patientenbefähigung durch KI: KI hat das Potenzial, Patienten zu stärken und sie in ihre eigene Gesundheitsversorgung einzubinden. Chatbots und Tools für die Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP) ermöglichen es Patienten, mit KI-Systemen zu interagieren, um Informationen über Symptome zu erhalten, medizinische Beratung einzuholen und sogar eine erste Diagnose zu erhalten. Ein beeindruckendes Beispiel ist der Fall eines Kindes mit Gehschwierigkeiten, Kauproblemen und starken Kopfschmerzen. Trotz vieler Untersuchungen blieb die Diagnose lange unklar. Die Mutter des Kindes gab alle medizinischen Berichte in GPT-4 ein, ein fortschrittliches KI-gestütztes Sprachmodell. Zu ihrem Erstaunen deutete GPT-4 auf ein seltenes Leiden namens Tethered-Cord-Syndrom hin. Mit dieser Information bewaffnet, suchte die Mutter einen Neurochirurgen auf, der die Diagnose bestätigte und eine lebensverändernde Behandlung anbot. Diese Geschichte unterstreicht das Potenzial von KI, diagnostische Lücken zu schließen und Patienten mit den Informationen auszustatten, die sie benötigen, um fundierte Entscheidungen über ihre Gesundheit zu treffen.
• Verbesserung der psychischen Gesundheitsversorgung: KI hat außerdem das Potenzial, die psychische Gesundheitsversorgung zu verbessern. KI-gestützte Therapie-Chatbots und virtuelle Begleiter können personalisierte Unterstützung und Interventionen bieten und so einfühlsame Unterstützung leisten, Strategien zur Bewältigung von Problemen anbieten und bei Bedarf sogar Fachkräfte für psychische Gesundheit hinzuziehen und so dazu beitragen, die Lücke in der psychischen Gesundheitsversorgung zu schließen.
• Fortschritte in der Robotik und Chirurgie: Die Rolle der KI in der Medizin wird weiter zunehmen. Fortschritte in Robotik und maschinellem Lernen ermöglichen autonome Roboterchirurgie, bei der KI-gestützte Systeme komplexe chirurgische Eingriffe durchführen können.

Herausforderungen und Risiken der KI

Trotz des enormen Potenzials der KI in der Medizin werden auch die Herausforderungen und Risiken diskutiert.

• Verzerrungen in KI-Algorithmen: Verzerrte Trainingsdaten können bestehende Ungleichheiten im Gesundheitswesen aufrechterhalten und sogar verstärken, was zu ungleichen Gesundheitsergebnissen für marginalisierte Bevölkerungsgruppen führt.
• Arbeitsplatzverlust und wirtschaftliche Umwälzungen: KI-gestützte Systeme könnten bestimmte Aufgaben und Rollen im Gesundheitswesen automatisieren, was weitreichende Auswirkungen auf die Belegschaft im Gesundheitswesen hätte.
• Datenschutz und Datensicherheit: Die Privatsphäre der Patienten muss geschützt und sichergestellt werden, dass sensible Gesundheitsdaten verantwortungsvoll und ethisch verwendet werden.

Kohane betont einerseits die Bedeutung des Datenschutzes und der Datensicherheit, aber er warnt auch vor dem Widerstand etablierter medizinischer Institutionen gegen Innovationen, die ihre Geschäftsmodelle gefährden könnten!

Fazit: Eine Zukunft des Wandels und der Möglichkeiten annehmen und aktiv mitgestalten

Die KI-Revolution im Gesundheitswesen ist in vollem Gange und verspricht, die Art und Weise, wie wir Krankheiten diagnostizieren, behandeln und verwalten, zu verändern. Von der Verbesserung der Diagnosegenauigkeit über die Erweiterung des Zugangs zur Gesundheitsversorgung bis hin zur Beschleunigung medizinischer Entdeckungen birgt KI ein immenses Potenzial. 

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Verantwortlicher: Klaus Rudolf; Kommentare und Fragen bitte an: rudolfklausblog@gmail.com
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