Diagnostik und Behandlung 27.01.2023, 07:00 Uhr

Künstliche Intelligenz bahnt den Weg für Operationsroboter

Für den Einsatz KI-gestützter Verfahren in der Medizin braucht es Akzeptanz und Vertrauen. Das EU-Projekt TEF-Health zielt darauf ab, innovative Lösungen im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) und der Robotik für den Gesundheitssektor ausführlich zu testen und schneller voranzubringen.

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Durch künstliche Intelligenz (KI) entstehen in der Medizin neue Behandlungsmethoden. Für den Einsatz von KI muss nun die Qualitätssicherung von Daten vorangetrieben werden.

Foto: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Ein Roboter, der eigenständig Operationen durchführt – das klingt im ersten Moment befremdlich. Zwar gibt es noch keine Roboter, die einen Chirurg oder eine Chirurgin vollständig ersetzen können, doch finden Roboter-Assistenten bereits Anwendung bei verschiedenen Operationen oder kommen in der Krankenhauslogistik bei der Verteilung von Medikamenten zum Einsatz. Ein wichtiger Treiber im digitalen Gesundheitssystem ist dabei die künstliche Intelligent (KI).

Mit dem rasanten Fortschritt der Technik ist davon auszugehen, dass automatisierte Verfahren auf der Basis von künstlicher Intelligenz noch eine große Rolle im Gesundheitswesen spielen werden. Denn die Einsatzmöglichkeiten von künstlicher Intelligenz sind vielfältig: So können KI-Systeme beispielsweise Abläufe im Operationssaal optimieren und Risiken minimieren. Denn anders als der Mensch wird die Maschine nicht müde und kann äußerst präzise gesteuert werden. Ebenso können auf künstlicher Intelligenz beruhende Systeme anhand der Krankengeschichte eines Patienten oder einer Patientin lernen, mögliche Krankheitsverläufe vorherzusagen. Und Menschen mit eingeschränkter Mobilität können in Zukunft von intelligenten Assistenzsystemen – zum Beispiel bei der Bewegungstherapie – unterstützt werden.

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Durchbruch in der Medizin: Weiche Roboter aus Fasern agieren autonom

Künstliche Intelligenz-gestützte Verfahren bald schneller marktreif

Um KI-gestützte Verfahren und Methoden erfolgreich in der Medizin einsetzen zu können, braucht es Vertrauen und Akzeptanz, sowohl bei Ärzten und Ärztinnen als auch bei Patienten und Patientinnen. Zwar gibt es für KI-gestützte Systeme innerhalb der Europäischen Union hohe Qualitätsanforderungen, doch nur unzureichende Testinfrastrukturen, mit denen sich Standards entwickeln, neue Innovationen prüfen und zertifizieren lassen.

Und genau hier will die Forschungsgruppe des EU-Projekts TEF-Health (Testing an Experimentation Facility for Health AI and Robotics), an dem insgesamt 51 Institutionen beteiligt sind, ansetzen. Ihr Ziel ist es „die Validierung und Zertifizierung von KI und Robotik in medizinischen Geräten zu erleichtern und zu beschleunigen“, sagt Professorin Petra Ritter von der Charité – Universitätsmedizin Berlin und Leiterin des Projekts. Dieses ist Teil des Programms „Digital Europe“ und wird mit 60 Millionen Euro von der Europäischen Union gefördert.

Was Menschen wirklich über künstliche Intelligenz denken

Qualitätssicherung von Daten als Grundlage künstlicher Intelligenz

Die Medizin ist ein komplexes Gebiet. Angehende Ärzte und Ärztinnen lernen viele Jahre theoretisch und praktisch bis sie den Beruf schließlich ausüben dürfen. Darüber hinaus braucht es viel Erfahrung und weitreichende Kenntnisse, um medizinische Daten wie beispielsweise ein Elektrokardiogramm (EKG) auswerten zu können. KI-gestützte Verfahren können hier unterstützend eingesetzt werden. Schon heute ist die künstliche Intelligenz besonders weit in der Auswertung medizinischer Bildaufnahmen.

Damit KI-gestützte Systeme zuverlässige Informationen liefern können, müssen sie zunächst mit vielen und hochwertigen EKG-Daten „trainiert“ werden. Nur dann kann das System auch kleinste Auffälligkeiten finden und bei der Diagnose helfen. Doch was sind zuverlässige Daten für diesen Zweck? Wie viele Informationen benötigt das KI-gestützte System? Und wie lassen sich diese gegebenenfalls optimieren? Diese Fragestellungen sind zentral für die Forschenden. Denn schließlich bilden die Informationen die Grundlage der künstlichen Intelligenz.

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Das Gesundheitssystem durch künstliche Intelligenz revolutionieren

Um zuverlässige Daten als Grundlage für KI-gestützte Systeme zu erhalten, testen die Forschenden neuartige KI-Ansätze in einer realitätsnahen Umgebung. Das bedeutet, die neue Software unterstützt den Arzt oder die Ärztin bei der Diagnostik von Patienten und Patientinnen, sodass sie unmittelbar zum Einsatz kommt. Das gleiche gilt für intelligente Systeme, die direkt mit dem Menschen in Kontakt kommen wie zum Beispiel Pflege- oder Operationsroboter. Zusätzlich arbeiten die Forschenden des TEF-Health Projekts an neuen regulatorischen Anforderungen, um schon bald eine vertrauenswürdige, sichere und geprüfte künstliche Intelligenz in ganz Europa einsetzen zu können.

So helfen KI-gestützte Systeme möglicherweise schon in naher Zukunft dabei die Krankenversorgung zu verbessern, medizinisches Fachpersonal zu entlasten und damit das Gesundheitswesen zu revolutionieren.

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Ein Beitrag von:

  • Ines Klawonn

    Ines Klawonn

    Ines Klawonn hat als Redakteurin bei einem auf Energiekommunikation spezialisierten Medienunternehmen gearbeitet. Mittlerweile ist sie selbstständige Journalistin und gehört zum Team von Content Qualitäten. Ihre Themenschwerpunkte sind Gesundheit, Energie und Technik.

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