Ersetzt Googles Künstliche Intelligenz bald den Arzt?

Ähnlich wie Amazon wird die Google-Mutter Alphabet mehr und mehr zur Krake und beeinflusst unser aller Leben, und das nicht mehr nur durch seine Suchmaschine. Künstliche Intelligenz wird auch bei Google als bahnbrechend angesehen, so dass viel Geld investiert und neue Wachstumsmärkte erschlossen werden. Auch vor dem Gesundheitssektor macht Google nicht halt, sondern kann durch künstliche Intelligenz sogar Hautkrebs per App diagnostizieren.

Was will Google im Gesundheitssektor erreichen?

Die Google-Mutter Alphabet (WKN:A14Y6F) hat inzwischen sehr viel Erfahrung auf dem Gebiet der Selbstfahrenden Autos gesammelt. Für diese Technologie sind Deep Learning sowie visuelle Erkennung unbedingt notwendig, damit Autos sicher fahren und nicht ständig Fußgänger überrollen.

Genau diese essenziellen Grundlagen der Künstlichen Intelligenz (KI) werden auch benötigt, um z. B. Röntgenbilder per Softwarealgorithmen auswerten zu lassen. Siemens bietet Lösungen für Roboter-basiertes Röntgen schon seit zwei Jahren auf dem deutschen Markt an – jetzt fehlt nur noch die automatisierte Auswertung der Bilder. Denn der entscheidende Unterschied ist nun, dass der Computer durch Deep Learning ein Problem selbstständig lösen kann, anstatt wie früher die möglichen Antworten programmiert werden mussten.

Für Google ist es deshalb ein relativ einfacher und nachvollziehbarer Schritt, sein KI-Knowhow auch im Gesundheitssektor zu nutzen und Lösungen zu entwickeln, die Zeit sparen und leistungsfähiger sind, so dass am Ende Kosten eingespart werden können. Eine solche Kooperation gibt es zum Thema Hautkrebs, bei dem Bilder ausgewertet werden.

Warum Hautkrebs?

In der Bundesrepublik ist die Haut mit rund 270.000 Neuerkrankungen pro Jahr das menschliche Organ, das am häufigsten von Krebs betroffen ist. Das maligne Melanom (schwarzer Hautkrebs) ist die mit Abstand bösartigste Tumorerkrankung der Haut. Die Zahl der jährlichen Neuerkrankungen liegt hier bei rund 31.000.

Das Entscheidende für die Heilung ist die frühzeitige Erkennung, die ein Überleben von mehr als fünf Jahren bei 97 % der Patienten bedeutet. Bei sehr später Erkennung hingegen überleben nur 14 % der Patienten mehr als fünf Jahre. Dies zeigt die Bedeutung von regelmäßiger Kontrolle der Haut auf Krebs.

Google hat wieder einmal klasse agiert und seine KI-Algorithmen in Kooperation mit Medizinischen Fachleuten genutzt, um zunächst einmal die Bildverarbeitung, die bei Hautkrebs notwendig ist, zu automatisieren.

Zur Entwicklung der automatisierten Hautkrebserkennung

Wissenschaftler der Stanford University haben einen von Google entwickelten lernfähigen Algorithmus genutzt, der geschaffen wurde, um tausende von Fotos bestimmten Kategorien zuzuordnen. Diesen haben sie mit 130.000 Bildern von verschiedensten gut- und bösartigen Hautveränderungen gefüttert, um den Algorithmus zu trainieren (Originalartikel in Nature).

Das Programm sollte dann die typischen Merkmale von malignen Melanomen und malignen Karzinomen erkennen können. Dazu legten sie dann 370 Fotos von Hautveränderungen sowohl 21 renommierten Dermatologen vor als auch dem Algorithmus. Wichtig zu wissen ist, dass alle diese Hautveränderungen zuvor durch Biopsien eindeutig identifiziert wurden.

Das grandiose Ergebnis ließ nicht lange auf sich warten: Dermatologen und Künstliche Intelligenz schnitten bei der Diagnose gleich gut ab und erreichten eine Quote von rund 91 Prozent. Und das war erst der Anfang, denn KI lernt ständig dazu, so dass die Erfolgsquote über die Zeit weiter verbessert werden sollte.

Als nächstes wird an einer App gearbeitet, so dass jeder sich selbst mit seinem Smartphone auf Hautkrebs untersuchen kann. Eine solche App findet sich bereits bei Lubax, so dass weitere Kommerzialisierungen in diesem Sektor zu erwarten sind.

Google hat weitere Kooperationen im Gesundheitssektor

Schon seit Februar 2016 arbeitet das Deepmind-Team von Google mit dem staatlichen britischen Gesundheitssystem – dem National Health Service (NHS) – zusammen und nennt sich hierfür Deepmind Health. Deepmind kooperiert unter anderem mit der Strahlentherapie-Abteilung des Klinikverbundes University College London Hospitals (UCLH). Durch die Zusammenarbeit soll die Behandlung von Menschen mit Krebs in Kopf und Hals verbessert werden.

Die Künstliche Intelligenz soll erkrankte, therapiebedürftige Strukturen von gesunden Strukturen mit einem geringeren Zeitaufwand genau unterscheiden. Problem bisher ist die haargenaue Abgrenzung von gesunden und erkrankten Partien, da Patienten durch ungenaue Segmentierungen irreparabel geschädigt werden können.

Momentan braucht das Personal etwa vier Stunden für die Analyse, um die passgenaue Strahlentherapie auszuarbeiten. Das Google-Team erwartet, die Dauer der Segmentierung mittels Deepmind zukünftig auf etwa eine Stunde reduzieren zu können.

Zum anderen soll ein Algorithmus für die Segmentierung entwickelt werden, der auch für Therapien von anderen Teilen des Körpers angewandt werden könnte, so dass die Diagnostik mehr und mehr durch KI automatisiert wird. Einmal entwickelt, lässt sich das Verfahren weltweit verkaufen, und das ist nur der erste Schritt.

Diagnose nur erster Schritt

Bei minimalinvasiven Operationen kommt seit langer Zeit „Da Vinci“ von Intuitive Surgical zum Einsatz: Der Roboter hat vier Arme, die der Arzt über eine Kontrollkonsole steuert. Ein 3D-Monitor liefert dem Arzt zeitgleich Bilder über die Bewegung der Arme, was eine präzise Steuerung der Instrumente möglich macht.

Nach dem World Robotics Report des internationalen Robotik-Verbandes IFR wurden allein 2015 auf der Welt mehr als 1.300 Medizinroboter verkauft. Für den Zeitraum 2016 bis 2019 erwartet der Verband einen Absatz von 5.200 Einheiten mit weiter steigender Tendenz.

Der nächste Schritt wären dann Roboter, die zunächst einfache Arbeiten wie Biopsien bei Hautkrebs durchführen, d. h. sie entnehmen dann automatisch Material, das sie von einem anderen Automaten, mit dem sie vernetzt sind, auswerten lassen. Damit wäre ein Arzt zumindest hierfür komplett überflüssig.

Ganz am Ende der Entwicklung sehe ich persönlich dann echte Roboter, die viel besser als jeder Arzt heute sowohl diagnostizieren als auch behandeln können, weil sie über die Cloud über nahezu unbegrenztes Wissen verfügen werden, das kein Arzt haben kann. Und als echte KI lernen sie im Kollektiv ständig dazu und werden immer besser.

Google ist mit seinem KI-Knowhow sowie den Cloud-Lösungen prädestiniert, um im neuen Milliarden-Markt Personalisierte Medizin sowie Automatisierte KI-basierte Diagnostik als Innovator deutliche Marktanteile zu gewinnen. Damit wird Google unabhängiger von Werbeeinnahmen mit seiner Suchmaschine und stellt sich breiter auf als je zuvor.