Künstliche Intelligenz in der Medizin

Auch in der Medizin lassen sich zahlreiche Bereiche mithilfe von Künstlicher Intelligenz optimieren, so dass sowohl die Gesundheit der Patienten erhöht als auch die Arbeite der Ärzte und Forscher erleichtert wird. In diesem Beitrag werden wir auf einige Aspekte der „Medizin der Zukunft“ eingehen.

Medizinische Diagnosen durch Künstliche Intelligenz

Wie schon in einem früheren Beitrag erwähnt, ist das Feld, bei welchem wir KI in der Medizin am häufigsten begegnen, oder in Zukunft begegnen werden, das der Diagnose. Schon heute gibt es Künstliche Intelligenzen, welche Hautkrebs zuverlässiger diagnostizieren können als geschulte Hausärzte.

Eine Krankheit lässt sich mithilfe einer KI immer dann diagnostizieren, wenn zum einen genügend digitale Daten im Vorfeld zu dem Krankheitsbild zu Verfügung stehen und wenn zusätzlich die Aufnahme der Symptome eines Patienten auch digital erfolgt. Dies ist zum Beispiel meistens der Fall, wenn es sich um ein Scan-Verfahren (Röntgen, CT, MRT, …) handelt. Aber auch wenn, wie im Falle der Hautkrebsdiagnose, mit einfachen Mitteln Bilder der Symptome angefertigt werden können.

Damit eine Künstliche Intelligenz bei der Diagnose von Krankheiten zuverlässig arbeiten kann, müssen im Vorfeld genügend Daten über diese Krankheit in digitaler Form gesammelt werden. Diese Daten können dann genutzt werden, um eine geeignete KI für die Diagnose dieser Krankheit zu entwickeln. Wichtig ist hierbei zu erwähnen, dass aus der fertigen KI keinerlei Rückschlüsse mehr auf die Daten einzelnen Krankheitsfälle, welche für die Entwicklung verwendet wurden, geschlossen werden können.

Der größte Vorteil bei dem Einsatz einer Künstlichen Intelligenz für die Diagnose von Krankheiten ist, dass diese sehr viel schneller und kostengünstiger zuverlässige Ergebnisse liefern können, als es durch einen Facharzt möglich wäre. Zudem kann sich ein geschulter Arzt immer nur auf seine eigenen Erfahrungen und Schulungsmaterial berufen, aber eine KI verfügt über einen deutlich umfangreicheren Katalog an unterschiedlichen Krankheitsbildern einer speziellen Krankheit. Dadurch werden auch schwierige Fälle mit einer deutlich höheren Wahrscheinlichkeit frühzeitiger und verlässlicher diagnostiziert. So wird dann eine ideale Behandlung durch den Facharzt ermöglicht.

Neue Behandlungsmethoden durch Künstliche Intelligenz

Neben einer günstigeren und zuverlässigeren Diagnostik ermöglicht eine KI in der Medizin zusätzlich auch noch bessere Behandlungsmethoden. Jeder Patient reagiert auf bestimmte Medikamente oder Medikationen unterschiedlich. Mittels einer KI kann auf Basis eines individuellen Patientenprofils eine optimale Behandlung zusammengestellt werden, bei welcher auch Wechselwirkungen von anderen Medikamenten oder individuelle Eigenheiten berücksichtigt werden können.

Auch bei langfristigen Behandlungen ist der Einsatz einer Künstlichen Intelligenz sinnvoll, denn über den langen Zeitraum können sehr viele Messdaten gesammelt werden, welche dann wiederum genutzt werden können, um die Behandlung anzupassen und zu optimieren.

Zusätzlich zu dem individuellen Patientenprofil können von einer KI auch noch zahlreiche statistische Daten mitberücksichtigt werden, um so ein noch besser passenderes Medikament oder Behandlungsplan auszuwählen.

Künstliche Intelligenz in der Medikamenten-Forschung

Die Entwicklung von neuen Medikamenten ist für die Forschung sowohl sehr kosten- als auch zeitintensiv. Auch hierbei könnte der Einsatz einer Künstlichen Intelligenz erhebliche Vorteile bringen.

Die Analyse einer Krankheit mittels KI

Im ersten Schritt bei der Entwicklung eines neuen Medikamentes muss zunächst einmal die Krankheit genau analysiert werden. Hierbei ist es besonders wichtig, den Ursprung, die Eigenheiten und vor allem die Struktur der Krankheit zu analysieren. Hat man diese Punkte ausreichend analysiert und verstanden, so sucht man in der Regel nach einem „Target“, durch welches man die Krankheit neutralisieren kann. Diese „Targets“ sind der Regel Proteine, welche mittels Schlüssel-Schloss-Prinzip von dem Medikament neutralisiert oder verändert werden können.

Bei einer solchen Analyse entstehen sehr viele Daten, welche sehr zeitaufwendig zu verarbeiten sind. Zusätzlich besitzen die „Targets“ häufig eine sehr komplizierte Struktur, für welche dann ein Medikament mit dem richtigen Schlüssel entwickelt werden muss. Die Analyse dieser umfangreichen Daten kann durch eine Künstliche Intelligenz erheblich beschleunigt werden, außerdem lassen sich die Strukturen der Ziele und die dazu passenden Schlüssel deutlich effizienter entwickeln.

Klinische Studien werden durch KI zuverlässiger

Wurde ein neues Medikament zur Behandlung einer Krankheit entwickelt, so muss zunächst einmal die Wirksamkeit von einer klinischen Studie belegt werden, bevor es zugelassen wird.

Schon bei der Auswahl von geeigneten Testpersonen, kann eine Künstliche Intelligenz die Arbeit erheblich erleichtern, denn die potenziellen Kandidaten können schon im Vorfeld genauer analysiert werden. Dadurch wird zum einen das Risiko einer Teilnahme an einer solchen Studie für den Patienten reduziert, zum anderen wird schneller eine ausreichend große Gruppe an Testpersonen gefunden.

Während der Studie kann eine KI das Wohlergehen der Testpersonen sichern, in dem diese kontinuierlich durch die KI analysiert werden. So können bei Schwierigkeiten die Forscher frühzeitig eingreifen, indem Sie die Entwicklung des Medikamentes anpassen oder die Testperson aus der Studie entlassen.

Fazit zu Künstlicher Intelligenz in der Medizin

Wie auch in vielen anderen Bereichen bietet die Medizin zahlreiche Bereiche, welche optimal durch den Einsatz einer Künstlichen Intelligenz verbessert werden können. Dennoch muss an dieser Stelle noch mal betont werden, dass gerade auch bei dem Thema Gesundheit eine KI nur als Assistenz dienen sollte und es weiterhin zwingend erforderlich ist, dass die letzte Entscheidung von einem ausgebildeten Arzt oder Forscher getroffen wird.