Künstliche Intelligenz in der Radiologie: Wie profitieren MTRA?

Beim zweiten „ETIM-Kongress“ (ETIM = Emerging Technologies in Medicine) des Universitätsklinikums Essen erklärte Dr. Felix Nensa, Oberarzt am Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie, die Wirkprinzipien: „Für die KI werden im Gegensatz zu einem klassischen Computerprogramm, das ausschließlich nach vorgegebenen Regeln arbeitet, keine Regeln vorgegeben. Die KI nutzt große Mengen bereits erhobener Daten und erarbeitet daraus eigene Regeln, sie trainiert also eigenständig ihre ‚Intelligenz‘, einfach dadurch, dass wir dem System richtige und falsche Antworten vorgeben. Dies nennt man auch ‚supervised learning‘. Die KI identifiziert also auf Basis von Trainieren und Vergleichen, Menschen hingegen ermüden und können medizinische Phänomene übersehen“.

Unterscheidungen der Begriffe

Manche Begriffe in diesem Umfeld sind komplex. „Machine learning“ etwa stellt zunächst einen Oberbegriff für die „künstliche“ Generierung von Wissen aus Erfahrung dar: Ein künstliches System lernt aus Beispielen und kann diese nach Beendigung der Lernphase verallgemeinern. So werden diese Beispiele nicht einfach auswendig gelernt, sondern darin Muster und Gesetzmäßigkeiten in den Lerndaten erkannt.

„Deep learning“ hingegen ist zu sehen als eine Art biologisches Gehirn mit künstlichen Neuronen. Möglich sind dabei die kleinsten Abstraktionen bis hin zu immer allgemeineren Definitionen, die ein medizinisches Bild beschreiben. „In Essen nutzen wir in diesem Zusammenhang unter anderem ein selbst erstelltes ‚deep learning‘-Programm zur Alterserkennung von Knochen", sagte der Radiologe.

Vorteile und Nutzung

Die KI bietet viele Vorteile für den klinischen Einsatz: „Zwar sind die Daten oft heterogen, und für die Nutzung in der Breite braucht man valide Daten und Robustheit. Doch bietet die KI eine relevante Effizienzsteigerung über Assistenzsysteme, die uns Radiologen von langwierigen und stets gleichen Arbeiten entlasten, wie beispielsweise bei der Tumorvermessung, dem Zählen von Metastasen und vielen ähnlichen Aufgaben", betonte Nensa.

So könne der Arzt anspruchsvollere Dinge tun und übersehe vielleicht weniger – denn jeder Mensch, natürlich auch ein Radiologe, mache Fehler. „Die neuen Systeme helfen uns dabei, weniger Fehler zu machen, indem sie uns auf nicht Korrektes hinweisen oder vorselektieren, sodass wir manche Diagnosen nur noch validieren müssen. Unsere Arbeitsabläufe werden sich hier weiter stark verändern, denn die KI wird künftig vorab eingesetzt. So schauen wir uns in Zukunft wahrscheinlich nur vorbereitete Bilder an", so der Experte.

Auch für die Patienten beziehungsweise Krankenkassen bringt die KI Vorteile, sie erhalten schnellere und gegebenenfalls sogar bessere diagnostische Methoden und Aussagen – sogar zu geringeren Kosten.

Auswirkungen auf die Arbeit der MTRA

Die KI hat auch direkte Effekte auf die Tätigkeiten der technischen Assistenten. Sie wird heute bereits in Scanner eingebaut, die neusten Geräte belegen automatisch verschiedene Einstellungen vor – beispielsweise beim Röntgen der Lunge. So kann das Assistenzpersonal mehr Zeit mit dem Patienten verbringen, mit ihm reden, die Untersuchungen erklären, ihm Ängste nehmen etc. Letztlich wird auch der Durchsatz höher und die Produktivität steigt.

Anton S. Quinsten, Leitender MTRA am Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie in Essen, berichtete, wie fortschrittlich das Universitätsklinikum auch in der Tätigkeit der MTRA vorangeht. „Bei uns verwenden MTRA bereits heute die KI in der täglichen Routine. Bei MRT-Untersuchungen nutzen wir die Automatisierungstechnik ‚DOT‘ – sie hilft uns, Untersuchungen standardisiert und automatisiert durchzuführen. Dies erleichtert uns die Arbeit enorm, und wir hoffen auf weitere spannende Neuerungen aus der Industrie, die mit Hilfe der KI unsere Tätigkeit weiter unterstützen."

Der Alltag für das Personal, vor allem die tägliche körperliche Anstrengung beim Heben und Lagern von Patienten, soll künftig durch Robotik mit KI erleichtert werden. Neue Technologien wie KI und Informatik, die Schwerpunktthemen des ETIM-Kongresses, spielen eine sehr wichtige Rolle im Essener Klinikum, das sich in den nächsten Jahren die Neuaufstellung als "Smart hospital" zum Ziel gesetzt hat.

„Wir haben hier ein neues Projekt entwickelt: RIT (Radiology Informatics Technologists). Hier können informatikinteressierte MTRA speziell ausgebildet werden, damit sie die künftigen Entwicklungen in der Radiologie intensiv und fachgerichtet begleiten. Sie sollen verschiedene Systeme der künstlichen Intelligenz oder andere Software – aus dem Markt bzw. von Informatikern im Haus entwickelt – betreuen, weiterentwickeln und für den Einsatz beim Radiologen und für künftige Herausforderungen vorbereiten", versichert Quinsten.

Mirjam Bauer

freie Journalistin, Berlin und Essen