Wie künstliche Intelligenz die Zukunft der Medizin verändert

Wie künstliche Intelligenz die Zukunft der Medizin verändert

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Wenn es um künstliche Intelligenz geht, ist Dr. Cornelius James der Meinung, dass Medien und Popkultur sie zu oft als etwas Gefährliches darstellen, dem man nicht trauen sollte.

„Eine der Herausforderungen besteht darin, dass Menschen bis zum Äußersten gehen“, sagt James, Hausarzt und klinischer Assistenzprofessor an der Michigan Medicine. Er sagt, dass die Leute denken Der Terminator und andere bösartige Darstellungen.

In Wirklichkeit ist künstliche Intelligenz viel weniger schädlich, als wir uns vorstellen – sie ist sogar sehr hilfreich, insbesondere in der Medizin. Der schwierige Teil besteht darin, andere davon zu überzeugen.

Um genau dieses Problem anzugehen, war James Co-Autor eines Artikels mit dem Titel „Preparing Clinicians for a Clinical World Influenced by Artificial Intelligence“. Das KI-Manifest konzentriert sich darauf, wie wichtig Bildung bei der Integration von KI in den medizinischen Bereich ist. Kliniker, so behauptet er, müssten darüber aufgeklärt werden, wie künstliche Intelligenz Hilfe leisten kann, anstatt ein Hindernis zu sein. Wie er und seine Co-Autoren in dem Papier schreiben, „ist es wahrscheinlich, dass im Laufe der Zeit alle medizinischen Fachrichtungen von KI beeinflusst und einige verändert werden.“

Wie sieht das konkret im klinischen Umfeld aus und welche Fortschritte machen wir für eine durch KI veränderte Zukunft?

Anstelle von humanoiden Robotern ähnelt KI eher einer fortgeschrittenen Programmierung, die Daten nicht nur berechnen, sondern auch verstehen und interpretieren kann. KI verwendet einen Prozess namens maschinelles Lernen, der es Programmen und Algorithmen ermöglicht, sich anzupassen und ohne direkte Anweisungen zu lernen.

Dieser Prozess kann medizinische Daten nehmen und sie auf praktische Anwendungen in einer klinischen Umgebung anwenden. Was den aktuellen Fortschritt betrifft, müssen Sie nicht weit gehen, um ihn zu finden. Forschung, die direkt in Detroit durchgeführt wird, beeinflusst die Zukunft der KI in der Medizin.

Nehmen wir zum Beispiel Dr. Phillip Levy, Associate Vice President of Translational Science an der Wayne State University. Levy arbeitet an der Entwicklung von KI-Modellen, die Muster in Datensätzen analysieren können, um Risikofaktoren in einer bestimmten Population vorherzusagen und darauf hinzuweisen, wann eine Person einem Risiko für Herzkrankheiten, Krebs oder andere Krankheiten ausgesetzt sein könnte.

„Sie versuchen vorherzusagen, wer mit 30 einen Schlaganfall mit 60 erleiden wird“, sagt Levy.

Levy ist nicht der einzige, der KI-Modelle verwendet, um medizinische Probleme zu beurteilen und zu lösen. Dongxiao Zhu ist Gründungsdirektor der Wayne Artificial Intelligence Research Initiative und außerordentlicher Professor an der Wayne State University. Seine Forschung auf dem Gebiet des maschinellen Lernens und der Anwendungen umfasste die Erstellung von Modellen zur Vorhersage des Auftretens bestimmter Krebsarten und sogar der Folgen von COVID-19 bei Kindern. Zhu glaubt, dass die nächste Herausforderung darin besteht, dass Maschinen medizinische Bilder verarbeiten und komplexere Informationen analysieren.

KI kann Aspekte numerischer Daten analysieren, hat aber oft keine menschliche Ähnlichkeit, wie wir sie in den Filmen sehen. Forscher versuchen jedoch, KI zu verwenden, um Konversations-Bots zu erstellen.

Douglas Zytko ist Assistenzprofessor an der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften an der Oakland University und Direktor des Oakland HCI Lab, das die Mensch-Computer-Interaktion erforscht. Derzeit arbeiten Zytko und sein Team an Projekten, die die Rolle der Technologie in der heutigen Online-Dating-Kultur bewerten und KI einsetzen, um zukünftige sexuelle Gewalt zu mildern.

In der ersten Phase dieses Projekts werden Daten in Form von persönlichen Beziehungserfahrungen gesammelt. Um eine ausreichend große Datenprobe zu erhalten, erstellen sie einen KI-Bot, der Interviews mit Probanden führt, die ihre Erfahrungen teilen. Die große Herausforderung besteht darin, dem Bot ein gewisses Maß an Sensibilität zu verleihen (können wir es wagen, Menschlichkeit zu sagen?), wenn er persönliche Fragen stellt und auf die Erfahrungen der Menschen reagiert. Dieses Gleichgewicht zu finden ist schwierig, wenn man mit einem Computer umgeht, aber es ist entscheidend, sagt Zytko.

Forscher wie Zytko arbeiten daran, herauszufinden, „wie wir KI verfeinern können, ohne Menschen zu retraumatisieren“, sagt er. Der Schlüssel, erklärt er, sei die Entwicklung risikosensitiver Technologien. Zytko plant, diese Daten zu verwenden, um besser zu verstehen, wie Menschen Dating-Apps verwenden und wie die Apps Wahrnehmungen von sexueller Zustimmung erzeugen und aufrechterhalten – oder deren Fehlen.

KI kann bestimmte Aufgaben übernehmen, die historisch von Menschen ausgeführt wurden, aber James glaubt, dass es immer einen Bedarf an echten Menschen in der Medizin geben wird. Künstliche Intelligenz kann eine medizinische Empfehlung aussprechen, aber am Ende des Tages muss in den meisten Fällen der Arzt entscheiden. Auf diese Weise entsteht eine Mensch-Technik-Beziehung, die KI zu einem Teil des Teams macht. James erklärt diese Art der Interaktion eher als erweiterte Intelligenz denn als künstliche Intelligenz. Er sagt, dass die Art und Weise, wie wir KI nutzen, das Potenzial hat, unsere Fähigkeiten zu verbessern, anstatt sie zu ersetzen.

Es gibt diejenigen, die skeptisch bleiben, ob sie mit künstlicher Intelligenz Buddy-Buddy werden, aber James sagt, dass sich dies ändern wird, wenn Bildungsprogramme Klinikern helfen, KI zu interpretieren und zu lernen, ihr zu vertrauen. Das Ziel ist, dass, sobald Kliniker ein gewisses Maß an Komfort mit KI entwickeln, das Vertrauen auf die Patientenebene durchsickert. Wenn Patienten die erfolgreiche Implementierung von KI im klinischen Umfeld sehen, hofft er, dass sie sich mehr daran gewöhnen, es verständlicherweise hinterfragen und schließlich akzeptieren werden.

Der medizinische Bereich beginnt, eine neue Stufe der Technologie zu integrieren, zwischen Modellen, die Risiken bewerten, Bots, die Daten sammeln, und anderer KI, die vorläufige Diagnosen stellen, zwischen Ärzten und Patienten kommunizieren und medizinische Dokumente transkribieren kann. Die aktuelle Forschung hat noch einen langen Weg vor sich, bevor wir einen weit verbreiteten Einsatz von KI in einem klinischen Umfeld sehen, da es Zeit braucht, um Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Wirksamkeit und Praktikabilität zu bewerten. Laut Levy hängt die Zeitdauer von der Art der Technologie ab, aber vom Labor bis zum praktischen Einsatz kann es bis zu einem Jahrzehnt dauern.

„Letztendlich können Ärzte erwarten, dass wir die Dinge anders angehen“, sagt James.

Jeder Teil des medizinischen Bereichs wird auf irgendeine Weise mit KI arbeiten, aber wie das genau aussehen wird, ist noch unklar. Dank der Forschung erhalten wir einen Einblick in die Zukunft der KI, aber es gibt noch so vieles, was wir nicht vorhersagen können. KI wird vielleicht in naher Zukunft die Medizin revolutionieren, aber es gibt auch Entwicklungen in 20, 30 oder 40 Jahren, die wir uns nicht in unseren kühnsten Träumen vorgestellt haben.


Diese Geschichte stammt aus dem Feature „Moving Medicine Forward“ im Oktober Ausgabe 2022 des Hour Detroit Magazins. Lesen Sie mehr in unserer digitalen Ausgabe.