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Kampf gegen den Krebs - mit künstlicher Intelligenz

Augmented Reality Microscope gegen KrebsGoogle entwickelt in Zusammenarbeit mit dem US-Verteidigungsministerium und anderen Technologiepartnern ein KI-gesteuertes Mikroskop, das Ärzten bei der Erkennung von Krebs helfen soll. Das Gerät heißt Augmented Reality Microscope (ARM) und wird zwischen 90.000 und 100.000 Dollar kosten, ein Klacks, wenn man bedenkt, was damit erreicht werden kann und dass gerade kleinere Labors sowohl mit Personalmangel als auch mit steigenden Fallzahlen zu kämpfen haben.

Presseberichten zufolge arbeiten die beiden Projektpartner schon seit Jahren daran, bisher ohne viel Aufsehen. Die Technologie steckt noch in den Kinderschuhen und kann noch nicht aktiv für die Diagnose von Patienten eingesetzt werden. Doch die ersten Forschungsergebnisse sind vielversprechend und könnten sich als nützliches Werkzeug für Mediziner erweisen, die keinen einfachen Zugang zu einer zweiten Meinung haben.

Derzeit wird das ARM in 13 Laboren eingesetzt und unter realen Bedingungen auf Herz und Nieren getestet - um die Schwachstellen zu ermitteln, die im klinischen Umfeld Probleme verursachen könnten. Eines der Labore befindet sich in einer Einrichtung von Mitre in der Nähe von Washington D.C. Mitre ist eine gemeinnützige Organisation, die mit Regierungsbehörden zusammenarbeitet, um die großen technologischen Probleme anzugehen.

Das Gerät selbst sieht aus wie ein Schulmikroskop im Biologieunterricht. Das ARM hat ein großes Okular und eine Auflage zur Untersuchung herkömmlicher Objektträger aus Glas. Darüber hinaus ist das Gerät mit einem leistungsfähigen Computer verbunden, auf dem die entsprechenden KI-Modelle gespeichert sind.

Wenn ein Objektträger präpariert und unter dem Mikroskop fixiert wird, kann die KI erkennen, wo sich der Krebs befindet. Der Umriss erscheint als helle grüne Linie, die der Pathologe durch sein Okular und auf einem separaten Monitor sehen kann. Die KI zeigt auch an, wie schlimm der Krebs ist, und erzeugt eine schwarz-weiße Wärmekarte auf dem Monitor, die die Grenzen des Krebses in gepixelter Form zeigt.

Google ist für die KI- und Softwareentwicklung zuständig, aber es gibt weitere Technologiepartner wie das deutsche Unternehmen Jenoptik, die für die Entwicklung der Hardware verantwortlich sind.

Aashima Gupta, Global Director of Health Care Strategy and Solutions bei Google sagte, das Unternehmen habe inzwischen vier Algorithmen für das Gerät auf den Markt gebracht, die Brustkrebs, Gebärmutterhalskrebs, Prostatakrebs und Mitose erkennen können. Laut Gupta haben weder Google-Mitarbeiter noch die Google-Infrastruktur Zugang zu diesen Daten, zudem seien die Daten hochgradig und durchgängig verschlüsselt, so Gupta.

Im Rahmen einer Studie wurde festgestellt, dass der KI-Algorithmus für Brustkrebs in einem großen Bereich von Proben recht gut funktioniert, bei anderen Krebsarten sind noch umfangreiche weitere Tests nötig.

Das Potenzial für das Gesundheitswesen ist enorm, birgt allerdings auch eine Menge Risiken. Die Krebserkennung mit Hilfe von KI wird die Art und Weise der Krebsdiagnose von Grund auf revolutionieren, so David Jin, Initiator der Studie und stellvertretender Direktor für KI-Bewertung im Chief Digital and Artificial Intelligence Office des US-Verteidigungsministeriums.

"KI ist da, und sie wird sich weiterentwickeln" sind die Entwickler überzeugt. "Es geht nicht darum, Angst vor diesen Technologien zu haben, sondern sie so einzusetzen, dass sie für unsere medizinischen und gesundheitlichen Anforderungen am besten geeignet sind."

Foto: U.S. Department of Defense

19.09.2023

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