Kurz und Knapp

  • Wie wahrscheinlich ist es, dass ein Mensch innerhalb von zwölf Jahren stirbt?
  • Ein Forschungsteam hat einen KI-Algorithmus entwickelt, der diese Wahrscheinlichkeit berechnet. Grundlage sind die Daten aus Zehntausenden Röntgenbildern des Brustkorbs.
  • Der große Nutzen liegt nach Ansicht der Forscherinnen und Forscher darin, Hochrisikopatienten zu identifizieren und zu einem gesünderen Lebensstil zu motivieren.

Algorithmus auf Basis Zehntausender Aufnahmen des Brustkorbs entwickelt

Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, mit Blick auf die Röntgenaufnahme eines Menschen vorherzusagen, wie lange dieser vermutlich noch leben wird. Dafür nutzten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierendes neuronales Netzwerk, das eigenständig die Daten der Röntgenbilder auswertet und daraus die Sterbewahrscheinlichkeit berechnet. Grundlage waren mehr als 55.000 Aufnahmen aus zwei großen klinischen Studien.
Ausgangspunkt war die Frage, ob sich aus bereits vorhandenen Röntgenaufnahmen weitere Informationen ableiten lassen. Dieser Frage ging das Forschungsteam am Beispiel von Aufnahmen des Brustkorbs nach, die in großer Zahl vorliegen. Die Bilder ließen sie von einem neuronalen Netzwerk analysieren, einem Computerprogramm, das Muster in großen Datenmengen erkennen kann. Zu jedem Bild erhielt die KI zusätzlich die Information, ob die Person in einem Zeitraum von zwölf Jahren verstorben war oder nicht. 

Mit etwa 40.000 Bildern wurde der Algorithmus entwickelt, die übrigen wurden zur Validierung verwendet. Die Forscherinnen und Forscher bestimmten letztlich mehrere Risikoklassen. Auf Grundlage der Bilddaten konnte der Algorithmus innerhalb weniger als einer Sekunde berechnen, ob ein Mensch ein hohes Risiko hat, innerhalb von zwölf Jahren zu sterben, oder nicht. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Künstliche Intelligenz dazu eingesetzt werden kann, Informationen über die Lebensdauer sowie die Gesundheit von medizinischen Routineaufnahmen zu extrahieren“, erklärt Thomas Mayrhofer von der Hochschule Stralsund, der neben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Harvard University in Boston an der Studie beteiligt war.

Den Nutzen ihrer Arbeit sieht das Forschungsteam vor allem in der Prävention in Bezug auf Hochrisikopatientinnen und -patienten. So ist Mayrhofer überzeugt, dass „das Wissen über das individualisierte Sterberisiko dazu genutzt werden kann, informierte Entscheidungen über Präventionsmaßnahmen wie zum Beispiel Lungenkrebs-Screenings zu treffen“.

06.08.2019

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