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So erhöht «Doktor KI» die Überlebenschancen bei einer Blutvergiftung

Ärztin am Computer: Szene aus einem Krankenzimmer im Spital. (Symbolbild)
Ein Team von Computerwissenschaftlern in Österreich hat getestet, wie künstliche Intelligenz zu besseren Behandlungsentscheidungen beitragen kann.Bild: Shutterstock

So erhöht «Doktor KI» die Überlebenschancen bei einer Blutvergiftung

11.05.2023, 12:5312.05.2023, 08:08
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Künstliche Intelligenz kann die Überlebenschancen von Patientinnen und Patienten mit Blutvergiftung erhöhen. Das berichten Forscherinnen und Forscher der Technischen Universität (TU) Wien in den Fachzeitschriften «Plos One» und «Journal of Clinical Medicine».

Das neue System berücksichtige mehr Faktoren als menschliche Mediziner und könnte deren Entscheidungen verbessern. Bevor «Doktor KI» kurieren darf, müssen aber noch rechtliche Aspekte geklärt werden.

«Die Heilungsquote ist mit der Strategie der künstlichen Intelligenz mittlerweile höher als mit rein menschlichen Entscheidungen.»

Was wurde untersucht?

Ein Team um Clemens Heitzinger vom Center for Artificial Intelligence and Machine Learning« (CAIML) der TU Wien liess ein Computerprogramm anhand von »umfangreichen Daten aus Intensivstationen unterschiedlicher Krankenhäuser« lernen, wie Menschen mit Blutvergiftung (Sepsis) auf der Intensivstationen am erfolgreichsten behandelt werden, heisst es in einer Medienmitteilung der Uni.

«Wir setzten in unserem Projekt eine Form von maschinellem Lernen ein, die man als Reinforcement Learning oder bestärkendes Lernen bezeichnet.»
Prof. Clemens Heitzinger, Institut für Analysis und Scientific Computing, Technische Universität Wien

Der Computer trifft dabei Behandlungsentscheidungen, die bei virtuellen Patienten im Spitalbett angewendet werden. Geht es ihnen daraufhin gut, wird der Computer belohnt. Verschlechtert sich der Zustand oder kommt es zum Tod, wird er bestraft.

«Das Computerprogramm hat die Aufgabe, seine virtuelle Belohnung mit allen Mitteln zu maximieren», sagt der Experte: «So lässt sich aus umfangreichen Krankenhausdaten automatisch eine Strategie ermitteln, mit der man eine besonders hohe Erfolgswahrscheinlichkeit erzielt.»

Wie gross sind die Unterschiede, wenn KI mithilft?

Das ärztliche Personal trifft seine Entscheidungen auf Basis gut begründeter Regeln anhand bestimmter Parameter, um die beste Krankenversorgung zu gewährleisten, erklären die Forscher und wenden ein:

«Der Computer kann aber problemlos auch noch viele andere Parameter berücksichtigen, die ein Mensch vielleicht ignorieren würde, und genau das kann in manchen Fällen zu noch besseren Entscheidungen führen.»

«Wir haben in Simulationen virtuelle Patienten mit der Strategie der Ärzte und mit der berechneten Strategie behandelt und die Ergebnisse verglichen», erklärte Heitzinger der Nachrichtenagentur APA: Ohne den Einsatz von Künstlicher Intelligenz überlebten die virtuellen Patienten 85 Tage, mit der KI-Strategie waren es drei mehr, nämlich 88.

Welche Lehren werden daraus gezogen?

«Das heisst natürlich nicht, dass man einem Computer die medizinischen Entscheidungen auf einer Intensivstation alleine überlassen sollte», meint er: «Aber man kann die Künstliche Intelligenz als Zusatzgerät am Krankenbett mitlaufen lassen». Das medizinische Personal könne sich davon beraten lassen und die eigene Einschätzung mit den Vorschlägen der KI vergleichen. Auch in der Ausbildung wäre sie seiner Einschätzung nach höchst nützlich.

Ehe «Doktor KI» in die Klinik darf, gibt es aber juristische Fragen zu klären: Erstens, wer für eventuelle Fehler der KI haftet. «Das Problem stellt sich auch umgekehrt: Was ist, wenn die Künstliche Intelligenz die richtige Entscheidung getroffen hätte, der Mensch sich aber für eine andere Option entschieden hat, und der Patient deshalb Schaden erleidet?», so Heitzinger.

Hier seien dringend klare Regeln nötig, denn aus technischer Sicht wäre Künstliche Intelligenz in der klinischen Praxis bereits zum Wohle der Patienten einsetzbar.

Quellen

(dsc/sda/apa)

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