Blockchain, künstliche Intelligenz und Big Data machen Ärzte zu Superhelden

Ärzte + KI = Superhelden

In den letzten Jahren hat sich die künstliche Intelligenz (KI) rasant entwickelt. KI-Programme schlagen heute menschliche Experten in vielen Bereichen, vom komplexen Go-Spiel über die Optimierung von Werbestrategien bis hin zum Autofahren.

Natürlich übernimmt die künstliche Intelligenz auch die Medizin. Zum Beispiel sind Computersysteme besser in der Diagnose von Herzproblemen oder Lungenkrebs als erfahrene Ärzte. Ärzte, die von der KI unterstützt werden, können ihre Diagnosefähigkeiten deutlich verbessern, um Krankheiten früher und genauer zu erkennen.

Stellen Sie vor, Ihr Arzt könnte die Symptome seiner Patienten in ein System eingeben, das die wahrscheinlichste Diagnose liefert und die beste Behandlung vorschlägt – basierend auf Daten von Millionen anderer Patienten und der weltweit verfügbaren medizinischen Forschung. Die Wahrscheinlichkeit von Fehldiagnosen und suboptimalen Behandlungen würde drastisch abnehmen. Man könnte auch mit einem Smartphone auf ein solches System zugreifen, während die eigentlichen Berechnungen in der Cloud stattfinden. So wäre es auch in ländlichen oder abgelegenen Gebieten verfügbar.

KI-Werkzeuge werden Ärzten Fähigkeiten verleihen, die im Vergleich mit heutigen medizinischen Standards wie Superkräfte wirken.

KI wird besser mit mehr Daten

Der Fortschritt der KI-Systeme basiert hauptsächlich auf einem Faktor: mehr Daten. Obwohl die Algorithmen leicht verbessert wurden und die Rechenleistung immer billiger und billiger geworden ist, ist der Hauptgrund für die Verbesserung der KI die Verfügbarkeit von “Big Data”. Warum ist das so?

Der erfolgreichste Zweig der KI ist “Maschinelles Lernen” (ML). Bei ML werden neuronale Netze digital simuliert und mit riesigen Mengen von Daten trainiert. Trainingsdaten können z.B. Sensordaten von Autos sein, um damit autonome Fahrzeuge zu trainieren. Oder medizinische KI-Assistenten könnten mit Daten wie Diagnosen, Therapien und deren Ergebnissen trainiert werden.

Genau wie (menschliche) Tiere “lernen“ ML-Algorithmen, indem sie die Muster in den Eingabedaten erkennen, die zu den gewünschten oder unerwünschten Ergebnissen führen. Zum Beispiel: Patient mit Fieber → Aspirin-Behandlung → Patient kein Fieber. Mit ihrem rein mathematischen Ansatz sind sie jedoch in der Lage, Muster zu erkennen, die der menschliche Verstand nicht erkennen kann. Und sie können exponentiell größere Mengen an Input verdauen als der Mensch – je mehr, desto besser.  

Es gibt noch einen weiteren Vorteil von Expertensystemen gegenüber menschlichen Ärzten: Einmal trainiert, kann die KI leicht kopiert werden. So können zum Beispiel Menschen mit schwachem Herzen den weltbesten Kardiologen in der Tasche mit sich herumtragen, damit dieser sie jederzeit und praktisch kostenlos überwacht.

Trainingsdaten sind nicht zugänglich

Die künstliche Intelligenz wird uns allerdings nur Superheldenärzte bringen, die uns ein längeres und besseres Leben ermöglichen, wenn sie mit riesigen Mengen an Patientenakten und klinischen Daten trainiert werden kann.

Doch die meisten Daten, die wir dafür benötigen, sind nicht zugänglich. Einerseits ist die Zusammenführung und gemeinsame Nutzung von Daten technisch schwierig, da sie in tausenden inkompatiblen Systemen verschiedener Organisationen gespeichert sind. Andererseits erlauben es die Datenschutzbestimmungen in den meisten Ländern nicht, dass Krankenhäuser, Ärzte und andere Anbieter von Gesundheitsdienstleistungen auf einfache Weise patientenbezogene Informationen austauschen können.

Schlimmer noch, die Daten, die aus neuen Quellen wie z.B. Wearables wie der Apple Watch generiert werden, werden in den Datensilos einer Handvoll großer amerikanischer Unternehmen aggregiert. Und deren Ziel ist es nicht in erster Linie, das Leben der Menschen zu verbessern, sondern Gewinne für ihre Aktionäre zu erwirtschaften.

Wir werden Ärzte nur dann mit KI-Superkräften versorgen können, wenn wir Zugang zu den Daten erhalten, die derzeit in inkompatiblen Datensilos gespeichert sind. Und wir müssen den Patienten wieder die Kontrolle über ihre eigenen Informationen zurückgeben, damit sie bewusst entscheiden können, wem sie die Daten zu ihrem eigenen Wohl zur Verfügung stellen.

Blockchain zur Befreiung medizinischer Daten für die KI

Blockchain, die revolutionäre Technologie hinter Bitcoin, könnte den Datenaustausch im Gesundheitswesen über alle Sektoren und Informationsquellen hinweg ermöglichen.

Wenn die Patientendaten in einer Blockchain oder einer ähnlichen Distributed Ledger Technology (DLT) gespeichert werden, kann der Einzelne steuern, wer die Informationen in seiner Patientenakte lesen oder ergänzen kann. Genau wie heute können alle Beteiligten im Gesundheitswesen ihre Arbeit mit eigenen Spezialanwendungen erledigen. Aber sie würden eine gemeinsame, sichere Gesundheits-Blockchain benutzen, um verschlüsselte Informationen über Patienten, Behandlungen und Forschungsergebnisse zu speichern.

Wann immer Stakeholder Daten austauschen müssen, kann der Eigentümer der Daten (in vielen Fällen der Patient selbst) entscheiden, ob er interessierten Parteien Zugang gewährt. Darüber hinaus könnten mit intelligenten Verträgen (smart contracts) die meisten Verwaltungs- und Abrechnungsprozesse über Organisationsgrenzen hinweg automatisiert werden.

Mit der Blockchain könnten wir eine medizinische Datenbank aufbauen, die den Globus umspannt und gleichzeitig den einzelnen Patienten wieder die Kontrolle über ihre Daten zurückgibt.