Anhand einfacher Röntgenbilder soll eine Künstliche Intelligenz (KI) erkennen können, ob in den kommenden zehn Jahren mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Hüftbruch auftreten wird oder nicht. Was kürzlich noch wie Science-Fiction klang, ist heute Realität und nur ein Teilbereich der Kooperation zwischen der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH) mit der University of California, San Francisco (UCSF). Eine Delegation von CAU und UKSH hat am 8. Juni 2023 zusammen mit Schleswig-Holsteins Ministerpräsidenten Daniel Günther die neue Infrastruktur für die KI in den USA eröffnet.
Eine erste Anwendung soll die Vorhersage von Hüftbrüchen anhand von Röntgenbildern sein. Menschen ist es nicht möglich, anhand einfacher Aufnahmen treffsicher vorherzusagen, ob innerhalb der nächsten zehn Jahre ein Bruch auftreten wird. Die KI an der CAU schafft derzeit eine Vorhersagegenauigkeit, die besser ist als die von aktuellen Vorsorgeuntersuchungen. Zusammen mit den Daten der UCSF soll die Trefferquote weiter verbessert werden. Kurz- und mittelfristig sind auch weitere Projekte geplant. Ein Beispiel ist die automatisierte Erkennung der Ursache von Schlaganfällen in der Notfallambulanz: Liegt eine Blutung vor, die gestillt werden muss, oder muss eine verstopfte Ader wieder durchgängig gemacht werden? Für Patientinnen und Patienten ist es lebenswichtig und dringlich, die richtige dieser extrem unterschiedlichen Behandlungen zu erhalten. Die KI kann den Ärztinnen und Ärzten helfen, nichts zu übersehen.
Das Projekt „KI Exchange“ zwischen dem „Intelligent Imaging Lab“ an der CAU und dem „Center for Intelligent Imaging“ an der UCSF nutzt die „Federated Learning“-Technologie, die insbesondere sensible Daten wie Röntgenbilder schützt. Prof. Dr. Claus-Christian Glüer leitet das Projekt und erklärt:
„Mit dieser Technologie bleiben alle sensiblen medizinischen Daten vor Ort, am UKSH oder bei der UCSF, so dass der Datenschutz gewährt ist.“
Zusammen mit Prof. Dr. Jan-Bernd Hövener hat er das Intelligent Imaging Lab und die Sektion Biomedizinische Bildgebung in der Radiologie aufgebaut. Hövener erklärt weiter:
„Anstatt die Daten hin und her zu schicken, trainieren wir die Netzwerke an jedem Standort innerhalb der jeweiligen Firewalls. Nach einer gewissen Zeit kombinieren wir die Ergebnisse der lokalen Netzwerke, sodass wir den Vorteil der großen Datenmengen beider Standorte nutzen und unsere Daten schützen können.“
Die KI-Netze an beiden Standorten werden zunächst unabhängig an beiden Standorten trainiert. Diese werden an einen zentralen Server am UKSH geschickt und zusammengeführt. Daraus entsteht ein gemeinsames neues Netzwerk, das erfahrener als die einzelnen ist. Dies wird dann wieder und wieder zurück an die lokalen Trainingsorte geschickt bis es optimal trainiert ist.
Zum Nachlesen
- Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (08.06.2023): Erkrankungsrisiken rechtzeitig vorhersagen: Medizin-KI der Universitäten Kiel und San Francisco startet
