KI in der Krebsforschung: Modifizierter Google-Algorithmus soll Tumore zuverlässig erkennen können

KI in der Krebsforschung: Modifizierter Google-Algorithmus soll Tumore zuverlässig erkennen können

Moderne Technologien sind bei der Erkennung von Krankheiten schon heute unverzichtbare Hilfsmittel. So soll jetzt auch künstliche Intelligenz KI in der Krebsforschung eingesetzt werden. Ein speziell geschulter Google-Algorithmus soll nicht nur Krebsarten unterscheiden können, sondern sogar sehen, was mit menschlichem Auge unmöglich ist: genetische Mutationen von Tumoren. 

Seit Jahrzehnten verlassen sich Ärzte bei der Krebsdiagnose auf die geschulten Blicke gut ausgebildeter Pathologen und Onkologen. Jetzt wollen Forscher dem Computer beibringen, bei dieser zeitaufwändigen Arbeit zu unterstützen. In einer aktuellen Forschungsarbeitdie vor kurzem in der Fachzeitschrift Nature Medicine veröffentlicht wurde der New York University (NYU) geht es um einen Algorithmus, der Tumore auf Bildern erkennen und Krebsarten identifizieren soll.

Open-Source-KI von Google in der Pathologie

Laut eines Berichts im Techmagazin Wired haben Wissenschaftler der NYU einen Open Source-Code von Google für die Analyse biomedizinischer Bilddaten umgeschrieben. Es ist dieselbe Art von Künstlicher Intelligenz (KI), die auf Bildern von Googles Online-Diensten Tiere, Objekte und Gesichter identifiziert. Die Forscher fütterten den Deep-Learning-Algorithmus namens Inception v3 mit hunderttausenden Bildern und genetischen Profilen aus einer öffentlichen Tumor-Datenbank. So habe er gelernt, Krebszellen mit einer Genauigkeit von 99 Prozent zu erkennen und sogar zwei der häufigsten Arten von Lungenkrebs zu unterscheiden, die unter dem Mikroskop fast identisch aussehen.

Nicht nur Krebszellen, sondern auch genetische Mutationen

Die Forscher testeten den Inception-Algorithmus schließlich an zufälligen Proben von Krebspatienten der NYU. Hier soll das Programm die Bilder in 83 bis 97 Prozent aller Fälle richtig gedeutet haben, wobei die Genauigkeit durch ein gezieltes Training verbessert werden könnte. Die große Überraschung folgte allerdings, als die Wissenschaftler dem System völlig neue histologische Bilder zeigten – denn dabei soll die KI nicht nur Krebsgewebe erkannt haben, sondern auch die genetischen Mutationen der speziellen Gewebeproben. Das neuronale Netzwerk habe also gelernt, extrem feine Veränderungen zu bemerken, die menschliche Pathologen nicht sehen können, wie die Forscher im Gespräch mit Wired bemerkten.

KI in der Krebsforschung: Eine Unterstützung für die Experten

Die an der Forschungsarbeit beteiligten und mitwirkenden Pathologen hätten jedenfalls keine Angst davor, einen zukünftigen Konkurrenten aufzubauen oder irgendwann durch eine Maschine ersetzt zu werden, so Aristotelis Tsirigos, Professor an der NYU School of Medicine und Hauptautor der neuen Studie. Sie scheinen die Software vor allem als unterstützendes Tool zu sehen, das künftig neue Hinweise zur Krebserkennung liefern könnte. Denn „was diese Studie wirklich zeigt, ist, dass auf den Bildern viel mehr Informationen zu sehen sind, als ein Mensch darauf erkennen kann“, so Daniel Rubin, Direktor für biomedizinische Informatik am Stanford Cancer Institute. Auch für ihn deute alles auf eine Zukunft, in der Pathologen mit Computern zusammenarbeiten könnten.

Künstliche Intelligenz in der Diagnostik von morgen?

Die Open-Source-KI von Google ist nicht zum ersten Mal für die Früherkennung von Krankheiten im Einsatz. Weiterentwickelte Algorithmen anderer Forscherteams sollen bereits Augenprobleme durch Diabetes sowie Herzerkrankungen erfolgreich diagnostiziert haben. Auch die New Yorker Forscher wollen ihr KI-Programm in den nächsten Monaten mit noch mehr Daten aus verschiedenen Quellen weiter trainieren und hoffen auf eine Zulassung der FDA, der zuständigen amerikanischen Behörde.

Falls Dich mit dem Thema näher beschäftigen möchtest, geht’s hier zur Forschungsarbeit der New York University in der Fachzeitschrift Nature Medicine.

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