KI-gestützte Gentests

Ho-Chi-Minh-Stadt: Integrierte Technologie in MRT-Geräten zur Unterstützung der Diagnose von Neurodegeneration, genetische Tests, kosmetische Chirurgie … sind herausragende KI-Anwendungen in der Medizin, die am 21. September bei AI4VN erwähnt wurden.

Die Lösungen wurden von Experten im Rahmen des KI-Workshops zum Thema „Anwendung von künstlicher Intelligenz und Big Data im Gesundheitswesen“ vorgestellt. Der KI-Workshop ist eine der vier Hauptaktivitäten des Vietnam Artificial Intelligence Festival (AI4VN 2023).

Zu Beginn stellte Lee Byung Jun, Leiter der globalen Geschäftsentwicklung bei Vuno, die Präsentation „Verbesserung proaktiver Pflegemöglichkeiten durch KI“ vor. Er erklärte, dass der Bedarf an Gesundheitsversorgung täglich steige, was zu einem Mangel an Ärzten und Pflegekräften führe. Technologie und KI werden die Lösung sein und den Bedarf im Gesundheitswesen decken. In einer genaueren Analyse beschrieb Lee Byung Jun, dass Technologie nicht-invasive Methoden zur Diagnose von Krankheiten, zur effektiveren Überwachung des Krankheitsverlaufs und zur Erhöhung der Genauigkeit in Notfällen schaffen werde.

„Es gibt drei Standards, die medizinische KI-Software erfüllen muss: Zuverlässigkeit, Nützlichkeit und Effizienz“, betonte er.

Herr Lee Byung Jun eröffnet den KI-Workshop zum Thema Gesundheit. Foto: Ha An

Als praktisches Beispiel bietet Vuno eine MRT-Lösung für das Gehirn an, die bei der Diagnose neurodegenerativer Erkrankungen helfen, quantitative Daten zur Gehirnsegmentierung liefern, Daten zur Hirnatrophie von Patienten mit denen der Normalbevölkerung vergleichen und Berichte zur Hirnatrophie erstellen kann.

Eine weitere Lösung ist Med-DeepBrain AD, das automatisch Hyperintensitäten der weißen Substanz erkennt. Diese Informationen helfen bei der Diagnose neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und stellen sie in Berichten zusammen, damit Benutzer ihren Gesundheitszustand proaktiv überwachen können.

KI wird auch bei Röntgenaufnahmen des Brustkorbs eingesetzt. Vuno integriert die Software direkt in das Röntgengerät und rüstet es CPU-kompatibel auf. Das Gerät ist derzeit in Laserkliniken und kleinen Krankenhäusern in Korea installiert und ermöglicht präzisere und effizientere tägliche Untersuchungen.

Zum Abschluss seiner Präsentation erklärte Lee Byung Jun, dass die Metadaten explosionsartig anwachsen und die Nutzung von KI-generierten Informationen mehr Patienten in Echtzeit Zugang zu hochwertiger medizinischer Versorgung verschaffen werde. Gleichzeitig könnten Experten präzisere und effektivere Entscheidungen treffen.

„Vuno möchte noch einen Schritt weiter gehen und das Ausmaß der medizinischen Probleme ermitteln, um den Patienten entsprechende Verbesserungen und eine angemessene Behandlung zu ermöglichen. Wir freuen uns auch auf Ihre Zusammenarbeit“, betonte er.

Anschließend analysierte Dr. Hoang Hong Tham, Leiterin der Abteilung für Produktforschung und -entwicklung bei GeneStory, die Anwendung von KI bei genetischen Tests in Vietnam. Sie erläuterte, wie Daten mithilfe von KI gesammelt und analysiert werden können, und stellte einige KI-basierte Methoden zur genetischen Analyse vor, darunter GeneStoryAI, GRUD, Spark4VCF (in Vietnam) oder 23andme, Invitae (in den USA).

Dr. Hoang Hong Tham stellt KI-basierte genetische Testlösungen vor. Foto: Ha An

GRUD ist eine schnelle und referenzfreie Genotypisierungsmethode für kostengünstige Genotypisierungsplattformen. Das Modell basiert auf der Architektur Generative Adversarial Networks (GAN), die aus zwei Netzwerken besteht: Generator und Diskriminator. Der Generator ist ein tiefes Netzwerk, das basierend auf der Eingangsvariante unbeobachtete Genotypen generiert. Der Diskriminator diskriminiert den generierten Genotyp anhand der Haplotyp-Referenztabelle, um festzustellen, ob der Genotyp echt oder falsch ist.

Mittels Next Generation Sequencing wurden Blutproben von 33 Patientinnen mit HBOC-Syndrom (hereditärem Brust- und Eierstockkrebs) in Vietnam analysiert. HBOC ist ein erbliches Brust- und Eierstockkrebssyndrom, das das Risiko für bestimmte Krebsarten erhöht und bei Patientinnen und Patienten zu einem früheren Zeitpunkt als im Bevölkerungsdurchschnitt auftritt.

Durch die Analyse der Überlebensraten bei Brust- und Eierstockkrebs in der kombinierten Familiengruppe hat die Studie das Potenzial, zu Lösungen zur Verbesserung der öffentlichen Gesundheit beizutragen.

Am Ende des Workshops diskutierten Dr. Hoang Hong Tham und Associate Professor Dr. Nguyen Truong Thinh – Direktor des Institute of Intelligent and Interactive Technology, UEH – wie KI und Big Data im vietnamesischen Gesundheitswesen eingesetzt werden können.

Außerordentlicher Professor Dr. Nguyen Truong Thinh beantwortete zahlreiche Fragen aus dem Publikum. Foto: Ha An

Bei der Diskussion dieses Trends waren sich beide Experten einig, dass KI im medizinischen und Gesundheitswesen weit verbreitet ist, insbesondere bei der Diagnose, der Risikovorhersage und der Suche nach geeigneten Behandlungsmethoden. KI und Roboter tragen auch zur Automatisierung des Pflege- und Gesundheitsprozesses bei. „KI und Big Data spielen eine große Rolle in der Patientenversorgung“, bekräftigte Dr. Tham.

Auf die Frage, ob KI die Rolle von Ärzten in der Patientenversorgung ersetzen kann, antwortete Professor Dr. Nguyen Truong Thinh: „Das ist zwar möglich, aber nur teilweise.“ Beispielsweise bei Diagnose, Vorhersage und der Bereitstellung bestimmter Behandlungsmethoden. Es gebe jedoch Dinge, die menschliches Eingreifen erfordern, wie etwa Operationen.

Im Hinblick auf KI-Anwendungen in der Medizin erwähnte Herr Thinh, dass das Institut für Intelligente und Interaktive Technologie mit Wissenschaftlern der Pham Ngoc Thach University of Medicine zusammengearbeitet habe, um KI in der kosmetischen Chirurgie einzusetzen. Diese Technologie prognostiziert das Gesicht vor der Operation und hilft so, das ursprüngliche Gesicht von Patienten mit deformierten Körperteilen wiederherzustellen. GeneStory hat inzwischen zahlreiche Produkte für die Medizinbranche auf den Markt gebracht, sowohl in der Krankheitsprävention als auch in der Behandlung, beispielsweise Genanalysen zur Krebsvorsorge und die Genanalyse zur Erkennung von Milchallergien bei Kindern. Beide Experten sind überzeugt, dass die Genanalyse den Behandlungsprozess personalisieren kann.

Dr. Hoang Hong Tham erläuterte die Herausforderungen, die jedes neue Fachgebiet mit sich bringt. Im medizinischen Bereich sei der Mangel an hochqualifiziertem Personal das größte Problem. Sie führte an, dass die Mitarbeiter von GeneStory überwiegend Absolventen der Biotechnologie und Informationstechnologie seien, aber dennoch viel Zeit für das Selbststudium benötigten. Eine zweite Herausforderung bestehe darin, Ärzte und medizinisches Personal für die Nutzung neuer Technologien zu schulen. Schließlich liege das Forschungsbudget im Rahmen der Finanzierung. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, intensiviere GeneStory die Zusammenarbeit mit Partnern und beobachte die Markteinführung neuer Produkte aufmerksam.

Beide Experten sind sich einig, dass die Datenerfassung derzeit ein großes Hindernis darstellt. Die Datenstandardisierung ist nicht einfach und erfordert die Zusammenarbeit vieler Parteien, um transparente und genaue Informationen zu erhalten.

Um KI-Anwendungen und die digitale Transformation zu fördern, schlugen beide Experten Lösungen vor: den Aufbau von Infrastruktur, die Schulung von Fachkräften und erhöhte Forschungsinvestitionen. Am wichtigsten sei die Zusammenarbeit vieler Akteure und die Bündelung von Stärken aus verschiedenen Bereichen, damit KI zu einer Stärke der Medizin- und Gesundheitsbranche werde.

Das AI4VN 2023 unter dem Motto „Power for Life“ findet im Riverside Palace, 360D Ben Van Don, Distrikt 4, Ho-Chi-Minh-Stadt, statt. Das Festival wird vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie geleitet und von der Zeitung VnExpress in Abstimmung mit dem Informations- und Kommunikationstechnologie-Fachbereich, Institut und Schulclub (FISU) organisiert. Während der zweitägigen Veranstaltung werden voraussichtlich 2.000 Besucher erwartet.

Minh Tu - Hoang Anh

Quellenlink: https://vnexpress.net/ai-ho-tro-xet-nghiem-gene-4656025.html