Jakob Kather vom Else Kröner Fresenius Zentrum für Digitale Gesundheit füttert eine Künstliche Intelligenz mit Aufnahmen von Gewebe. Bildrechte: MDR

Künstliche Intelligenz Wie KI bei Diagnose und Therapie von Krebs helfen kann

19. Februar 2024, 22:58 Uhr

Künstliche Intelligenz hat die Nase vorn, wenn es darum geht, große Datenmengen auszuwerten. Bei Arztbehandlungen fallen viele Daten an: Arztbriefe oder Bilder, etwa vom Röntgen, MRT oder von Gewebeuntersuchungen. Ein interdisziplinäres Forscherteam arbeitet in Dresden daran, diese Daten besser zu nutzen – und am Ende dabei zu helfen, Krebspatienten zu heilen.

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von Carolin Voigt, MDR AKTUELL

• Patienten erhalten während ihrer Therapie immer mehr Dokumente von bildgebenden Verfahren wie Röntgen oder MRT.
• Dadurch steigt auch der Aufwand für Ärzte, dieses Material auszuwerten. Künstliche Intelligenz kann dabei unterstützen.
• KI hilft auch bei der Hautkrebserkennung und -therapie.

Künstliche Intelligenz kann eine wichtige Hilfestellung für Medizinerinnen und Mediziner sein, erklärt Jakob Kather. Er leitet die Professur "Clinical Artificial Intelligence" an der TU Dresden, arbeitet als Internist am Krebszentrum des Universitätsklinikums nebenan und leitet eine Forschungsgruppe am Else Kröner Fresenius Zentrum für Digitale Gesundheit (EKFZ).

Forschung an der Schnittstelle von Medizin und Informatik

Mit seinem Team entwickelt er KI-Anwendungen, die man, wie Kather einschätzt, immer dringender braucht. Die Zahl der Ärzte bleibe in etwa gleich, die Menge an Informationen steige aber exponentiell. "Wir haben immer mehr radiologische Bilder. Es gibt immer mehr Untersuchungsmethoden in der Onkologie." Wenn Patienten von anderen Krankenhäusern ans Krebszentrum in Dresden überwiesen würden, so Kather, dann kämen sie mit einem dicken Stapel Papier und Vorbefunden. Und dieser Stapel werde von Jahr zu Jahr größer, weil es immer mehr Untersuchungs- und Diagnosemöglichkeiten gebe.

Jakob Nikolas Kather, Professor an der TU Dresden und Leiter der Forschungsgruppe "Clinical Artificial Intelligence" am Else Kröner Fresenius Zentrum für Digitale Gesundheit (EKFZ) forscht zur medizinischen Bildverarbeitung mitels Künstlicher Intelligenz. Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Als Arzt behandle ich Krebspatienten. Und als Forscher entwickeln wir neue KI-Methoden für die Datenauswertung. Aus der klinischen Praxis bringe ich vor allem die Ideen mit.

Prof. Jakob Nikolas Kather Else Kröner Fresenius Zentrum für Digitale Gesundheit, TU Dresden

Kather und sein junges internationales Team schreiben nun Programme, um dieser Informationsflut Herr zu werden. Das Besondere: Hier wird direkt an der Schnittstelle von Informatik und Medizin geforscht. "Für mich persönlich sind das in der täglichen Arbeit noch überwiegend zwei getrennte Bereiche.", erklärt Kather. "Als Arzt behandle ich Krebspatienten. Und als Forscher entwickeln wir neue KI-Methoden für die Datenauswertung. Aus der klinischen Praxis bringe ich vor allem die Ideen mit. Wo brauchen wir neue Methoden? Und auch die Motivation natürlich. Warum machen wir das Ganze?"

Marco Gustav forscht in Kathers Team und schreibt gerade seine Doktorarbeit zu KI in der Medizin. Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Einer, der bei Jakob Kather im Team arbeitet und intensiv am Programmieren ist, ist Doktorand Marco Gustav. Er arbeitet größtenteils mit histologischen Bildern, also mit dünnen Schnitten von Gewebe, die Menschen mit Krebsverdacht entnommen worden sind. Diese Gewebeproben werden in der Pathologie aufgearbeitet und über einen Spezialscanner eingescannt. Das digitale Bildmaterial bekommt Gustav auf den Tisch. "Ich kriege dann diese Bilder und ich kriege auch die entsprechenden Befunde dazu. Also, welche Mutationen das jetzt zum Beispiel gerade sind. Und dann trainiere ich das KI-Modell auf diese Bilder." In seiner Freizeit bringt Marco Gustav die Dresdner Forschung auch auf die Bühne. Mit seiner Nummer zu KI in der Histopathologie ist er erst vor Kurzem deutscher Vizemeister im Science Slam geworden.

Gut geschulte KI hilft, Therapie zu steuern

Patientinnen und Patienten mit Darmkrebs können von Jakob Kathers Forschung bereits profitieren. Eine KI erkennt genetische Veränderungen an Darm-Gewebeproben. Ärzte können so Erkrankte identifizieren, die von der sehr wirksamen Immuntherapie profitieren würden. Bei dieser Behandlung wird das körpereigene Immunsystem genutzt, um Krebszellen zu bekämpfen.

In der Uniklinik Dresden nutzt Hautarzt Frank Gellrich bereits Künstliche Intelligenz. Er arbeitet mit einem riesigen Hautscanner, der mit 92 Kameras sehr genaue 3D-Aufnahmen macht – zum Beispiel für die Hautkrebsvorsorge von Leberflecken oder für die Überwachung von Hautkrebserkrankten.

Der Hautscanner zur Hautkrebsvorsorge und -therapie. Bildrechte: MDR

KI ergänzt Menschenverstand

Findet Gellrich eine verdächtige Stelle, schaut er mit der Lupe genauer hin und macht eine sogenannte Dermatoskopie. Die Bilder kann er über eine KI mit anderen Krebsbildern vergleichen und dann mit seiner Diagnose abgleichen. "Diese Bilder nutzen wir, um unsere dunklen Hautveränderungen, all die Leberflecke, zu untersuchen und näher zu beurteilen. Und was das Gerät jetzt gleichzeitig auch macht, ist, die Forschungsdatenbank anzuzapfen. Und da kommt die Künstliche Intelligenz zum Einsatz."

Das Ganze habe aber Grenzen, erklärt Gellrich. Die KI lasse sich leicht verwirren, zum Beispiel durch Fussel. Den Blick des Mediziners macht Künstliche Intelligenz also nicht überflüssig. Die Programme sind und bleiben vorerst vor allem eine Unterstützung für Profis.