Digital Health

Fraunhofer-Institut für Techno-und Wirtschaftsmathematik (ITWM) Wie Künstliche Intelligenz die nächste Generation der Lungenheilkunde prägtIn einer Welt, in der Gesundheitssysteme unter Druck stehen, kann Künstliche Intelligenz (KI) Ärzt*innen helfen, schnellere und intelligentere Entscheidungen zu treffen und mehr Leben zu retten.Das von der EU finanzierte Forschungsprojekt »AI4Lungs« arbeitet genau daran.Das Fraunhofer-Institut für Techno-und Wirtschaftsmathematik (ITWM) entwickelt gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern digitale Werkzeuge, Methoden und Modelle für die optimale Auswahl von klinischen Behandlungspfaden für Lungenpatient*innen. Ihr Ziel ist eine ressourceneffiziente und medizinisch optimierte Versorgung.Hinter einer Lungenerkrankung können sich ganz unterschiedliche Auslöser verbergen, von Krebs bis zu seltenen Lungenkrankheiten.Für eine erfolgreiche und gezielte Behandlung ist eine frühzeitige und präzise Diagnose entscheidend.Im klinischen Alltag ist es jedoch sehr herausfordernd, komplexe Untersuchungen sowie die Planung individuell abgestimmter Therapien durchzuführen.Dabei gehen diagnostische und therapeutische Schritte Hand in Hand und während der Behandlung müssen immer wieder neue Richtungsentscheidungen getroffen werden.Das Ziel des Projekts «AI4Lungs» sind KI-Tools, die Ärzt*innen bei der Diagnose und Behandlung komplexer Lungenerkrankungen unterstützen.Dazu arbeiten 18 Partner aus ganz Europa -darunter Krankenhäuser, Forschende, Rechtsexpert*innen und Techniker*innen -zusammen, um ein intelligenteres, stärker personalisiertes Gesundheitssystem aufzubauen.Reale Patientendaten als Basis für KI-gestützte Therapieempfehlungen Zu diesem Zweck sammelt «AI4Lungs» mehr als 2500 reale Patientenakten, mit denen KI-Modelle trainiert werden.Eine Plattform mit einem KI-gestützten Digital-Twin-System simuliert verschiedene Patientenszenarien und bereitet auf der Grundlage der realen Daten maßgeschneiderte Behandlungsvorschläge.Entscheidungsunterstützungssystem für Ärzt*innen Im Projekt «AI4Lungs» wird eine fundierte Diagnostik durch den Einsatz verschiedener Untersuchungsmethoden ermöglicht -darunter medizinische Bildgebung, digitale Stethoskopie, Flüssigbiopsien und molekularpathologische Verfahren.Die dabei gewonnenen multimodalen Daten werden mithilfe fortschrittlicher KI-Technologien analysiert, etwa durch Ensemble Learning, entropiebasierte Lernverfahren, Computerlinguistik und Deep Learning.Auf Grundlage der Analyseergebnisse hilft ein klinisches Entscheidungsunterstützungssystem den behandelnden Ärzt*innen dabei, gemeinsam mit den Patient*innen den individuell besten Therapiepfad zu bestimmen.