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08.07.2021, Lüdenscheid

Künstliche Intelligenz wird die radiologische Arbeit verändern

Täglich untersuchen Radiologen viele tausend medizinische Bilder von Röntgenapparaten, Computertomographen oder Magnetresonanztomographen. Sie begutachten dabei Knochenbrüche, Tumoren, Gefäßerkrankungen und Entzündungen. Ein Beruf, der viel Zeit und Konzentration fordert. Immer mehr Unterstützung erfahren Mediziner durch die sogenannte Künstliche Intelligenz (KI). Computerprogramme suchen eigenständig nach Auffälligkeiten und markieren sie. Für Prof. Heiko Alfke, Klinikdirektor der Radiologie an den Märkischen Kliniken, und seinem Team stellt dieser Fortschritt in der Praxis eine große Hilfe dar.

Die Künstliche Intelligenz zu beschreiben, sagt Alfke, sei gar nicht so einfach: "Unter K.I. verstehen wir im Allgemeinen Computerverfahren, die es ermöglichen, komplexe Probleme zu lösen. Wir kennen das aus dem Alltag. Ich denke da an den Navigator im Auto, der uns eine Strecke berechnet - im weitesten Sinne autonomes Fahren. Oder der Roboter, der erlernt, sich eigenständig durch ein Gelände zu bewegen."

Maschinelles Lernen bei Bilddaten-Analyse besonders gut anwendbar


Als Spezialbereich gilt das maschinelle Lernen, wo sich Computer das Lösen von Problemen eigenständig beibringen können. So gibt es ein Computerprogramm, das sich das Go-Spielen selbst vermittelt hat und in der Lage war, menschliche Go-Profi-Spieler zu besiegen. Warum das maschinelle Lernen für die Radiologie von besonderem Interesse ist, erklärt Prof. Alfke so: "Bei der Analyse von Bilddaten ist das maschinelle Lernen besonders gut anwendbar. Heißt konkret: Computersysteme sind zunehmend in der Lage, Muster oder Befunde in Röntgendatenmengen zu erkennen."

Klinikdirektor Alfke weist in diesem Zusammenhang auf ein Programm hin, das im täglichen Arbeitsalltag längst Einzug gehalten hat. "Es hilft uns aus dem CT-Datensatz einen Koronar-Stamm herauszurechnen. Ich bin also in der Lage, mir die Herzkranz-Arterien, die Koronarien anzuschauen." In früheren Zeiten, erinnert der Radiologe, sei das doch ein mühsames Unterfangen gewesen, es musste alles händisch gemacht werden. Heute kommt der Computer zum Einsatz. Alles geschieht automatisch. Und das in wenigen Sekunden.
"Die K.I.", betont Klinikchef Alfke, "ermöglicht es, automatisch die Herzhöhlen auszumessen und auch die Stärke der Herzmuskulatur auszuwerten - direkt am schlagenden Herzen. Diese Software erlaubt uns eine saubere Quantifizierung der Herzaktion. Das geht nur mit dieser K.I." Zu den weiteren Anwendungen zählen die automatische Detektion von Lungenrundherden, das Feststellen von Mikrokalk in der Brust, die Entdeckung von Katheterfehllagen oder Programme, die eigenständig Organe und Organbestandteile aus den Bilddatensätzen herausrechnen können, um beispielsweise Organgrößen zu berechnen.

Eine weitere, sehr interessante Anwendung zielt auf die maschinellen Lern-Algorithmen ab. Also Computerprogramme, die in der Lage sind, das Bildrauschen zu reduzieren. Dazu der Klinikdirektor: "Das hilft uns bzw. den Patienten in Zukunft, Computertomographien mit immer weniger Röntgendosis durchzuführen."

Verbesserte Befund-Qualität durch Unterstützungs-Systeme

Was dürfen wir in Zukunft von der Künstlichen Intelligenz weiter erwarten? "Die KI", ist Prof. Alfke überzeugt, "wird die radiologische Arbeit verändern. Wir werden zunehmend mehr Unterstützungs-Systeme bekommen. Sie werden uns dahingehend helfen, rund um die Uhr Datenbänke auszuwerten. Dadurch wird die Befund-Qualität verbessert."

Die K.I. wird vielerorts schon als Wunderwaffe in der Medizin gepriesen, der denkende Computer, der so gut wie keine Fehler macht. Oder gibt es sie doch, die Risiken? Prof. Alfke hat auch hierzu eine deutliche Meinung: "Wir sprechen von einem Computerprogramm und wissen aus der Vergangenheit, dass nahezu jedes Programm auch gehackt werden kann. Nicht vergessen sollten wir: Es kann natürlich auch Probleme bei der Datenübertragung geben." Aber wie beim Fliegen ist es immer noch wichtig, dass der Radiologe als Pilot die letzte Entscheidung trifft. Heißt: Immer muss ein Mensch draufschauen, ob das Programm auch sauber gerechnet hat. "Man darf", so Prof. Alfke, "der Technik niemals blind vertrauen. Am Ende muss der Mensch den Befund freigeben, verantworten und stets das letzte Wort haben."

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