Sehen und helfen

Künstliche Intelligenz sorgt nicht nur zu Hause für mehr Bequemlichkeit – sie bringt auch die Medizin voran. Die gleiche Technologie, die in Google Fotos Hunde von Katzen unterscheidet, kann Ärzten dabei helfen, schwere Augenerkrankungen zu erkennen

Die Zeiten, in denen man sich auf der Suche nach einem bestimmten Bild lange durch die digitale Fotosammlung klicken oder gar Fotoalben wälzen musste, sind für viele Menschen vorbei. Wer seine Aufnahmen in der App Google Fotos speichert, muss nur »Hund« ins Suchfeld tippen – schon erscheinen die passenden Motive. Dahinter steckt künstliche Intelligenz (KI). Sie wird durch Anwendungen des maschinellen Lernens so lange mit Fotos gefüttert, bis sie zuverlässig erkennen kann, was auf einzelnen Bildern zu sehen ist. Viele Menschen verbinden vor allem den persönlichen Komfort, der dadurch entsteht, mit Google-Anwendungen. Den wenigsten aber ist bewusst, dass die gleichen oder ähnliche Technologien auch großen gesellschaftlichen Nutzen bergen – und mitunter heute schon dabei helfen, Risiken zu begegnen, denen Millionen von Menschen ausgesetzt sind.

Bereits 2016 zeigte ein Google-Team, wie KI Ärzten beim Erkennen von Augenkrankheiten helfen kann

Das gilt vor allem für den medizinischen Bereich, wo Google in den vergangenen Jahren große Fortschritte beim maschinellen Lernen mit Bildern gemacht hat. Ein Google-Team zeigte schon 2016, wie künstliche Intelligenz Ärzten beim Erkennen von Augenkrankheiten helfen kann. Konkret geht es um die Diabetische Netzhauterkrankung, auch Diabetische Retinopathie (DR) genannt. Sie kann zur Erblindung führen, wenn sie nicht rechtzeitig erkannt und behandelt wird – weltweit sind rund 400 Millionen Menschen von dieser Krankheit bedroht.

Bis heute haben für das Projekt rund 100 Augenärzte mehr als eine Million Retina-Scans analysiert und jeweils auf einer fünfstufigen Skala (von keinen Anzeichen bis zu sehr deutlichen Anzeichen für DR) kategorisiert. Mit diesen Bildern und den zugehörigen Einstufungen wurde der Bilderkennungsalgorithmus gefüttert und damit nach und nach in die Lage versetzt, DR-Anzeichen wie Blutungen und Schwellungen ebenso gut zu identifizieren wie Fachärzte.

Mit Bildern wie diesen lernte die KI ihre Fähigkeiten: Nachdem Tausende kategorisierter Aufnahmen in den Algorithmus eingespeist wurden, fing er an, die Anzeichen von Diabetischer Retinopathie zu verstehen.

Inzwischen bildet der Algorithmus die Grundlage für ein medizinisches Produkt namens ARDA (Automated Retinal Disease Assessment, deutsch: automatisierte DR-Bewertung), das mit Unterstützung von Verily entwickelt wurde, einer Healthcare-Tochter des Google-Mutterkonzerns Alphabet. ARDA wurde für ein Pilotprogramm der amerikanischen Arzneimittelbehörde FDA zugelassen und in mehreren klinischen Studien in Indien getestet, wo Diabetische Retinopathie ein besonders großes Problem darstellt. Dort fehlen mehr als 100 000 Augenärzte, weshalb nicht einmal zehn Prozent der Diabetiker auf DR untersucht werden. Umso größer war Anfang 2019 die Freude der Forscher bei Google und Verily, als sie einen neuen Meilenstein verkünden konnten: den ersten Praxiseinsatz von ARDA in einer Augenklinik in Indien.

Der Algorithmus kann auch Risiken für Herzkrankheiten vorhersagen

Noch sind für den weltweiten Einsatz einige Hürden zu überwinden, aber die Experten sind sehr zuversichtlich. Schon in absehbarer Zeit könnte eine KI-Technologie wie jene, die bei Google Fotos unterschiedliche Tierarten voneinander unterscheidet, Ärzten dabei helfen, das Augenlicht von Millionen Diabetikern zu bewahren. Und nicht nur das: Die Teams von Google und Verily haben kürzlich belegt, dass ihr Algorithmus anhand von Retina-Bildern auch Risiken für Herzkrankheiten vorhersagen kann.

Fotos: Lyuba Burakova/Stocksy.com, Google

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