Das Thema künstliche Intelligenz kennt man üblicherweise…
nur von neuen Smartphones oder selbstfahrenden Autos. Was dabei oft vergessen wird, ist, dass künstliche Intelligenz nach und nach in allen Bereichen Einzug halten wird, in denen mit Computern und Datenbanken gearbeitet wird. Das betrifft heutzutage, aber vor allem in naher Zukunft, nahezu alle unserer Lebensbereiche. Das wird allgemein als Digitalisierung bezeichnet. Das betrifft Verkehr, Energieversorgung, Verwaltung und eben auch das Gesundheitswesen.
In der Gesundheitsbranche wird diese Digitalisierung unter dem Sammelbegriff E-health zusammengefasst, der sich im Laufe der Jahrzehnte immer weiter verändert hat. Meinte man mit E-health am Anfang lediglich die elektronische Gesundheitsakte, so reicht der Begriff E-health heute von der Vitalüberwachung mit Wearables, wie Fitness-Trackern, über Internetmedizin bis hin zu Online-Apotheken.
Was macht nun die KI?
Doch was meint man eigentlich mit dem Begriff künstliche Intelligenz? Künstliche Intelligenz ist der Versuch die Art, wie wir Menschen ein Problem lösen mit einem Computer nachzubilden. Es geht also darum das Lösen von Problemen in einem bestimmten Anwendungsgebiet zu automatisieren. Unter Experten wird das oft als simulierte Intelligenz oder schwache künstliche Intelligenz bezeichnet. Die sogenannte starke künstliche Intelligenz hat zum Ziel einen Computer zu konstruieren, der wie ein Mensch denkt und reagiert. Das bleibt aber weiterhin Zukunftsmusik. Was für uns in der Gegenwart interessant ist, ist die anwendungsbezogene künstliche Intelligenz, deren Problemlösungskompetenzen auf ein bestimmtes Gebiet beschränkt sind. Und hier hat sich in den letzten Jahren eine Menge getan.
Womit wir wieder beim Thema E-health wären. Im Gesundheitswesen erkennt man vielleicht nicht unmittelbar die Anwendbarkeit von künstlicher Intelligenz. Dabei ist E-health das Zukunftsthema schlecht hin in der Softwareindustrie. Doch was kann künstliche Intelligenz im Gesundheitssystem bewirken? Die Anwendungsmöglichkeiten gehen weit über Verwaltungsaufgaben, wie das Erfassen von Patientendaten, hinaus.
Vorteile der künstlichen Intelligenz im Gesundheitsbereich
Aber bleiben wir im Krankenhaus. Studien und Experten prophezeien Einsparungen in der Höhe von mehreren hundert Milliarden Euro im gesamten Gesundheitssystem, durch künstliche Intelligenz. Doch wie soll das funktionieren? Beginnen wir mit etwas ganz banalem, dem alltäglichen Papierkram. Ein nicht unbedenklicher Teil der Arbeitszeit von medizinischem Personal geht in die Dokumentationsarbeit ein. Künstliche Intelligenz in Form von Spracherkennung ist hier eines der heißesten Themen der Software-Firmen. Die Technik ist mittlerweile so weit fortgeschritten, dass ein Arzt dem Computer alle wichtigen Daten, wie Symptome, Vitalwerte, medizinische Vorgeschichte oder Diagnose und Behandlung einfach diktieren kann. Die künstliche Intelligenz transkribiert diese Informationen dann vollautomatisch in die Krankenakte des Patienten. Studien gehen von einer Zeitersparnis von fast 20 Prozent bei Ärzten und über 40 Prozent beim Pflegepersonal aus. Zeit, die für eine bessere Patientenbetreuung eingesetzt werden könnte.
Doch auch die Qualität der medizinischen Behandlung…
könnte durch künstliche Intelligenz verbessert werden. In der inneren Medizin vergeht bei schwierigen Fällen oft sehr viel Zeit bis die Ärzte herausfinden, was dem Patienten fehlt. Es gibt aber bereits Computeralgorithmen, die Millionen von medizinischen Studien und Fällen in kurzer Zeit sinnerfassend durcharbeiten und mit dem konkreten Fall eines Patienten kombinieren können. In der Praxis sähe das dann so aus, dass die künstliche Intelligenz eine Vermutung für eine Diagnose aufgrund der Symptome und der Krankengeschichte ausspuckt. Diese wird dann an den Arzt weitergeleitet und von diesem wie eine Empfehlung behandelt. Das kann dem Arzt einen Blickwinkel eröffnen, den er womöglich noch gar nicht bedacht hat. So könnten schwere Krankheiten in Zukunft durch E-health viel früher erkannt werden.
Effizienz durch KI im Gesundheitsbereich
Die zweite große Sparte in der E-health und künstliche Intelligenz die Effizienz verbessern und Kosten senken könnten, ist die Erforschung und Entwicklung neuer Medikamente. Die Entwicklung einer neuen Arznei nimmt sehr viel Zeit in Anspruch. Von der Startphase bis zur Markteinführung eines Medikaments können schon mal 10 bis 15 Jahre vergehen. Pharmaunternehmen, die bereits erste Erprobungen in Sachen künstliche Intelligenz hinter sich haben, berichten von einer drastischen Verkürzung der Entwicklungszeit. Doch wie soll künstliche Intelligenz dabei helfen neue Mittel gegen Krankheiten zu finden? Mit Hilfe von Big Data und den vorhin schon erwähnten Algorithmen kann eine künstliche Intelligenz Vorschläge für neue Kombinationen von Wirkstoffen liefern. Das wird als Big Data Predictive Analytics bezeichnet. Damit würde der Entwicklungsprozess abgekürzt, denn in der Pharmaindustrie folgt auf jede Idee eine ganze Reihe von Experimenten. Das benötigt viel Zeit und vor allem Geld, mit der Gefahr, dass man am Ende wieder von vorne anfangen muss. E-health kann hier also ähnlich wie bei der Diagnoseerstellung eine Empfehlung für neue Medikamente abgeben.
Eine weitere Anwendung für künstliche Intelligenz liegt in der medizinischen Bildgebung. Medizinische Bilder, wie MRT- oder CT-Aufnahmen, bieten immer mehr Möglichkeiten, werden aber auch immer komplexer. Die Auswertung benötigt Zeit. Hier kommt Computer Vision, also das maschinelle Sehen, ins Spiel. Ziel dieser Technologie ist es mit Algorithmen medizinische Bilder zu analysieren und somit die Auswertung ein Stück weit zu automatisieren.
Ebenfalls ein sehr spannendes Thema ist das sogenannte Internet of Things, kurz IoT. Das bedeutet konkret, dass Geräte und Maschinen über das Internet untereinander verbunden sind und Daten austauschen können. Einer der größten Kostenpunkte im Gesundheitssystem ist die stationäre Behandlung von Patienten. Daher möchte man die Patienten möglichst lange in ihren eigenen vier Wänden versorgen. Das Krankenhaus soll nur die wirklich aller letzte Option sein. Dieses Ziel könnte durch ein E-health System, welches mit Hilfe von über eine künstliche Intelligenz vernetzten Geräten arbeitet, realisiert werden. Durch den Einsatz von IoT-Technologien, wie Sturzsensoren in Teppichen, Bewegungssensoren und Kameras, die erkennen, wenn der Patient vom gewohnten Tagesablauf abweicht oder vernetzte Tablettenboxen, die überprüfen, ob Medikamente eingenommen werden, können nach und nach mehr Patienten länger zuhause bleiben. Das hilft allen, denn mal ehrlich, wer ist schon gerne im Krankenhaus? Aber auch im Krankenhaus kann IoT dabei helfen Fehler zu vermeiden. Patienten und Medizingeräte können durch ein Armband oder einen Barcode eindeutig identifiziert werden, was Verwechslungen verhindert. Auch das Werkzeug, das bei einer Operation zum Einsatz kommt, lässt sich eindeutig zuordnen. Damit wird festgestellt ob nach der OP auch nichts im Patienten vergessen wurde.
Die Medizin wird immer besser aber auch immer komplexer und vor allem teurer. E-health und künstliche Intelligenz wollen die gesamte Gesundheitsbranche revolutionieren und effizienter machen. Künstliche Intelligenz ist längst keine Zukunftsfantasie mehr, sondern bereits in der Realität angekommen. Jetzt liegt es an uns diese neuen Möglichkeiten bestmöglich zu nutzen.