Erzeugt am : 5. Oktober 2020
Uhrzeit : 00:30
Von : Blasenkrebs Online-Selbsthilfegruppe
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Feed von : Urologie – Biermann Medizin
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Titel : Für die Pathologie von Morgen
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Inhalt :
Das Großprojekt EMPAIA (Ecosystem for Pathology Diagnostics with AI Assistance) soll den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Pathologie vorantreiben. Im Rahmen eines Kick-Off-Meetings stellte sich nun das Konsortium vor.
Es geht um eine bessere Versorgung, Prävention und Diagnostik. Was dabei klar sein muss ist die Semantik und es ist noch eine Plattform-Lösung für die intersektorielle Zusammenarbeit nötig. EMPAIA adressiert dies und dient der Lösungsfindung, um zukünftig die bestmögliche Versorgung von Patienten zu ermöglichen. Die Anwendungen kommen dabei von der Industrie.
Seit Jahren gibt es eine exponentielle Entwicklung der Anzahl KI-basierter pathologischer Studien. Die Pathologie bietet für die Technik der KI zahlreiche Anwendungsgebiete und spezifische Aufgaben wie die Erkennung von Brustkrebsmetastasen in histologischen Proben oder das Grading von Prostatakrebs.
Prof. Dr. Horst Hahn vom Fraunhofer Institut für Digitale Medien MEVIS gab mit seinem Vortag einen Überblick darüber, was man von KI-Lösungen erwarten kann. Bei der Anwendung spezifischer Aufgaben sei die KI in der Pathologie bereits heute teilweise genauso gut oder eventuell besser als ein Pathologe, beispielsweise bei den Mikrosatelliteninstabilitäten. Zum Teil sind die Ansätze seinen Angaben zufolge sogar schon so weit, dass eine klinische Anwendung kurz bevor stehe. EMPAIA soll als Motor dafür dienen.
Hahn’s Hauptmotivation sei es, dass die digitale Pathologie den Standard der Versorgung erweitern soll. Vor allem geht es dabei auch um den Einsatz und die Stellung von Genanalysen in der Pathologie. Er ging in seinem Vortrag auch darauf ein, was Pathologen zukünftig zu erwarten haben. Dies könnte eher mehr Arbeit sein, als dass sie Angst davor haben müssten ersetzt zu werden.
Prof Dr. Dr. Sahin Albayrak vom DAI-Labor der Technischen Universität Berlin hielt im Anschluss einen Vortrag zum Thema „KI-Erklärbarkeit – der Schlüssel für die Akzeptanz von Lösungen“. Es sei wichtig, dass die Antwort der KI nachvollzieh- und erklärbar sei. Der Mensch brauche derartige Systeme, um Ihre Akzeptanz zu verbessern, denn viele Fachleute seien nur von der Technologie der KI erreichbar, wenn sie ihnen nachweisbar zeigen kann, warum sie sich wie entschieden hat.
Neben intelligentem Verhalten muss die KI daher auch die Funktion der Erklärbarkeit enthalten. Der Fachbereich der „explainable artificial intelligence“ nimmt daher bereits seit Jahren zu und ist auch Teil von EMPAIA. Eine Konversation mit der KI soll menschenähnlich und mit Dialogen stattfinden. Die Aufgaben, die sich jetzt dem DAI stellen sind daher nach Aussage von Albayrak die Architektur des Maschinellen Lernens, die Erklärbarkeit und die sogenannte Kognitive Konversation.
Prof. Dr. Dr. Manfred Dietel, QuIP/Charite Universitätsmedizin Berlin, folgte mit seinem Vortrag zum Thema „Validierte Digitalpathologie als Element der diagnostischen Pathologie“. Er machte deutlich, dass Änderungen in der Pathologie, die in den letzten 10-15 Jahren aufkamen, digitale Lösungen notwendig machen. Zu der eigentlichen pathologischen Diagnostik sind weiter Bereiche, wie z.B. die genetischen, molekularbiologischen und immunologischen Methoden, hinzugekommen. Zum Teil ist eine optimale Behandlung ohne richtige Diagnostik nicht mehr möglich und daher prätherapeutisch von enormem Stellenwert.
Die komplexe Diagnostik und Prädiktion bildet somit die Basis für die Präzisionsmedizin. Neben der primären Routinediagnostik kann die KI bei der spezialisierten Diagnostik, z.B. der Quantifizierung von Markern wie PD-L1 oder dem Molekularen Profiling, den interdisziplinären Tumorkonferenzen und in der Forschung helfen. Gerade in der Onkologie sei es einer der zentralen Prozesse eine multidisziplinäre Kooperation zu ermöglichen und das besonders im Kontext der „Precision Oncology“. Dietel betonte deshalb, wie entscheidend EMPAIA gerade für diesen Bereich sein kann.
In der Onkologie wird das wesentliche Anwendungsgebiet der KI in der Pathologie gesehen. Ein wesentlicher Grund für die Notwendigkeit der KI in der Pathologie sieht Dietel zum Beispiel in den suboptimalen menschlichen Fähigkeiten Farben zu unterscheiden und quantitativ zu erfassen. Probleme gibt es allerdings auch von Seiten der IT-Strukturen in Deutschland. Bisher ist diese noch überall dürftig und nur sehr begrenzt für einen routinemäßigen Einsatz ausgebaut bzw. vorhanden. EMPAIA soll daher zunächst Standards, die es noch nicht gibt, etablieren.
Prof. Dr. Gunter Haroske vom Bundesverband Deutscher Pathologen e.V. behandelte in seinem Vortrag zum Thema „AI und Standardisierung“ unter Anderem Themen wie Workflow, Annotation und in der Pathologie verwendete Standards (HL7 Workflow, Standard DICOM und DICOM SR für Annotation). Dierks & Company kümmern sich im Rahmen von EMPAIA um die rechtlichen Fragen der KI in der Diagnostik.
Prof. Dr. Gustavo Baretton von der Deutschen Gesellschaft für Pathologie thematisierte mit seiner Präsentation die Rolle der Referenzzentren für den Einsatz von KI-basierten Anwendungen, da es noch viele Herausforderungen, z.B. hinsichtlich der Annotation von pathologischen Daten gibt. Die Einbeziehung der Pathologen sei zudem ausschlaggebend für die Pathologie der Zukunft bei der der Pathologe zukünftig als Dirigent der verschiedenen Anwendungen fungieren könnte.
Die Aufgaben der Referenzzentren im Rahmen von EMPAIA sind dabei sehr vielseitig und die KI wird in der Pathologie Baretton’s Meinung nach zu einer Veränderung der Routineprozesse führen. Die Tür in eine spannende neue Welt öffnet sich, weshalb er besonders froh darüber ist, dass die Pathologen ein Teil des Prozesses sein können.
Dr. Heimo Müller, Medizinische Universität Graz, referierte über die „Anforderungen an ein KI-Frontend für Pathologen“. Die Universität Graz ist mit ihrer Biobank ebenfalls Teil des EMPAIA-Projekts und fungiert als Referenzzentrum. Ihr Biobank-Volumen liegt bei 20 Millionen Proben und kann zum Training von Algorithmen verwendet werden. Aktuell sei es bereits möglich bis zu 1500 Objektträger pro Tag zu digitalisieren. Damit ist Graz nach Angaben von Müller bereits mittendrin beim Erzeugen von Testdaten. Er betonte zudem, dass ein Algorithmus einem Pathologen mehr zeigen sollte als er selbst sehen kann. Arbeit besteht allerdings weiterhin noch beim Interface zum Pathologen, wie dem Entscheidungsbaum und Dialogsystem. (Dr. Sonja Hensel)
Der Beitrag Für die Pathologie von Morgen erschien zuerst auf Biermann Medizin.
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