IT & Kommunikation

Mit Künstlicher Intelligenz die Diagnose von Hauterkrankungen verbessern

04.12.2020 - Die Grundlage für eine optimale Therapie ist eine korrekte Diagnose. Doch nicht immer fällt das leicht.

So kann ein Hautgeschwür zunächst aussehen wie eine durch Venenschwäche verursachte Wunde und sich dann als Folge einer Überreaktion des Immunsystems entpuppen - zwei völlig verschiedene Erkrankungen. Künstliche Intelligenz (KI) soll die Diagnose in der Zukunft vereinfachen. Im Klinikum Nürnberg startet jetzt ein Forschungsprojekt, das von der Manfred Roth Stiftung mit 20.000 € gefördert wird. Entwickelt wird ein Computer-Algorithmus, der Hautveränderungen eindeutig klassifizieren und die Verwechselungsgefahr minimieren soll.

„Wir freuen uns, der Klinik für Dermatologie und dem Institut für Medizinische Physik die entscheidende Starthilfe für dieses vielversprechende Forschungsvorhaben zu geben“, erklärt Dr. Wilhelm Polster, Vorstand der gemeinnützigen Manfred Roth Stiftung. Und Klaus Teichmann vom Stiftungsrat ergänzt: „Wir wollen nicht nur soziale Projekte, sondern auch die Forschung insbesondere im medizinischen Bereich fördern und Entwicklungen initiieren, die dem Gemeinwohl zugutekommen.“ Eine Entscheidung, die Prof. Dr. Achim Jockwig, Vorstandsvorsitzender des Klinikums Nürnberg, nur begrüßen kann. „Die großzügige Unterstützung der Manfred Roth Stiftung ermöglicht uns, die klinische Forschung auf unserem Uni-Medizin-Campus intensiv und zielgenau voranzutreiben.“

Eine Verwechslung kann dramatische Folgen haben

Künstliche Intelligenz zur Unterstützung der Diagnosestellung bei Hauterkrankungen – so der offizielle Name des Projekts. Dr. Manuel Krieter, Oberarzt der Nürnberger Klinik für Dermatologie, erhofft sich noch mehr Sicherheit für seine Patienten. „Die beiden Hauterkrankungen Ulcus cruris, also Unterschenkelgeschwüre, und das seltener vorkommende Pyoderma gangraenosum, kurz PG genannt, können sehr ähnlich aussehen. Allerdings sind beide Erkrankungen unterschiedlich zu behandeln. Eine Wundreinigung, wie sie bei einem Geschwür üblich ist, kann bei PG-Patienten zu einer deutlichen Verschlechterung führen.“ Wichtig sei deshalb, so der Mediziner weiter, eine von Beginn an korrekte und verlässliche Diagnose von PG.

Trainingsprogramm für den Algorithmus

„Wir möchten zur klaren Diagnose von PG eine KI-Pilotanlage am Klinikum auf- bauen, die lernfähig ist und anhand medizinischer Bilddaten auf die Unterscheidung von verschiedenen Hauterkrankungen trainiert werden kann“, erklärt Dr. Mattias Birkner vom Institut für Medizinische Physik. „Wir verfügen bereits über einen großen Datenschatz und können damit den Algorithmus exzellent anlernen,“ ergänzt Dr. Josefin Hartmann, die Leiterin des Instituts für Medizinische Physik. Der Algorithmus wird mit Bilddaten gefüttert, bis er in der Lage ist, die spezifischen Eigenheiten der Hautveränderungen automatisch zu erkennen. „Langfristig versprechen wir uns, die Infrastruktur auch zur Differenzierung von Krankheiten über die Dermatologie hinaus zu nutzen“, so Dr. Hartmann weiter.

Computeranlage mit leistungsstarker Grafik

Zentrale Anschaffung ist eine Rechenanlage mit besonders leistungsstarker Grafikverarbeitung. „Wir benötigen hier eine Hardware für spezifische und sehr rechenintensive Verfahren der KI, die wir in die Rechenzentrumsinfrastruktur des Klinikums integrieren werden“, erklärt Dr. Margit Fischer, stellvertretende Leiterin der Abteilung für Informationsverarbeitung. Die Anlage muss passgenau auf den Forschungszweck und die dazugehörigen mathematischen Algorithmen ausgerichtet sein. Zwar gibt es hierfür cloudbasierte Lösungen, die sind jedoch aus Gründen des Datenschutzes im Klinikum nicht einsetzbar. „Aus Sicht des IT-Dienstleisters freut es uns, dass wir ein so innovatives und vielversprechendes Projekt betreuen und unterstützen können“, so Dr. Fischer weiter.

Kontakt

Klinikum Nürnberg

Prof.-Ernst-Nathan-Str. 1
90419 Nürnberg

+49 911 398 3501
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