KI-gestützte genetische Tests

Ho-Chi-Minh-Stadt: Integrierte Technologie in MRT-Geräten zur Unterstützung der Diagnose von Neurodegeneration, genetische Tests, kosmetische Chirurgie … sind herausragende KI-Anwendungen in der Medizin, die am 21. September bei AI4VN erwähnt wurden.

Die Lösungen wurden von Experten im Rahmen des KI-Workshops zum Thema „Anwendung von künstlicher Intelligenz und Big Data im Gesundheitswesen“ vorgestellt. Der KI-Workshop ist eine der vier Hauptaktivitäten beim Vietnam Artificial Intelligence Day (AI4VN 2023).

Zur Eröffnung erläuterte Herr Lee Byung Jun, Leiter der globalen Geschäftsentwicklung von Vuno, die Präsentation „Verbesserung proaktiver Pflegefähigkeiten mit KI“. Er sagte, dass die Nachfrage nach medizinischer Versorgung täglich steige, was zu einem Mangel an Ärzten und Pflegekräften führe. Technologie und KI werden die Lösung sein, um die Anforderungen der Gesundheitsbranche zu erfüllen. Im Detail beschreibt Lee Byung Jun, wie die Technologie nicht-invasive Methoden zur Diagnose von Krankheiten, zur effektiveren Überwachung des Krankheitsverlaufs und zur Erhöhung der Genauigkeit in Notfällen ermöglichen wird.

„Es gibt drei Standards, die medizinische KI-Software erfüllen muss: Zuverlässigkeit, Nützlichkeit und Effizienz“, betonte er.

Herr Lee Byung Jun eröffnet den KI-Workshop zum Thema Gesundheit. Foto: Ha An

Als praktisches Beispiel bietet Vuno eine MRT-Lösung für das Gehirn an, die bei der Diagnose neurodegenerativer Erkrankungen helfen, quantitative Daten zur Gehirnsegmentierung liefern, Daten zur Hirnatrophie von Patienten mit denen der Normalbevölkerung vergleichen und Berichte zur Hirnatrophie erstellen kann.

Eine weitere Lösung ist Med-DeepBrain AD, das Hyperintensitäten der weißen Substanz automatisch erkennt. Diese Informationen unterstützen die Diagnose neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit und werden in Berichten zusammengestellt, sodass Benutzer ihren Gesundheitszustand proaktiv überwachen können.

KI wird auch bei der Röntgenuntersuchung des Brustkorbs eingesetzt. Vuno integriert Software direkt in das Röntgengerät und rüstet das Gerät auf, sodass es CPU-kompatibel ist. Das Gerät wird derzeit in Laserkliniken und kleinen Krankenhäusern in Korea installiert und ermöglicht eine genauere und effizientere tägliche Beurteilung.

Am Ende seiner Präsentation sagte Herr Lee Byung Jun, dass die Zahl der Metadaten explosionsartig zunimmt und dass die Verwendung von KI-generierten Informationen mehr Patienten dabei helfen wird, in Echtzeit auf eine qualitativ hochwertige medizinische Versorgung zuzugreifen. Gleichzeitig können Experten präzisere und effizientere Entscheidungen treffen.

„Vuno möchte noch einen Schritt weiter gehen und das Ausmaß der medizinischen Probleme ermitteln, um den Patienten entsprechende Verbesserungen und eine angemessene Behandlung zu ermöglichen. Wir freuen uns auch auf Ihre Zusammenarbeit“, betonte er.

Als nächstes, TS. Hoang Hong Tham, Leiter der Produktforschung und -entwicklung bei GeneStory, analysierte die „Anwendung von KI bei genetischen Tests in Vietnam“. Sie erläuterte, wie man Daten mithilfe von KI sammelt und analysiert, listete einige Methoden der genetischen Analyse auf, die KI verwenden, wie etwa GeneStoryAI, GRUD, Spark4VCF (in Vietnam) oder 23andme, Invitae (in den USA) …

TS. Hoang Hong Tham stellt KI-basierte Lösungen für genetische Tests vor. Foto: Ha An

GRUD ist eine schnelle, referenzfreie Methode für kostengünstige Genotypisierungsplattformen. Das Designmodell basiert auf der GAN-Modellarchitektur (Generative Adversarial Networks), die aus zwei Generator- und Diskriminator-Netzwerken besteht. Der Generator ist ein tiefes Netzwerk, das auf der Grundlage von Eingabevariationen unbeobachtete Genotypen generiert. Der Diskriminator unterscheidet die mithilfe der Haplotyp-Referenztabelle generierten Genotypen, um festzustellen, ob der Genotyp echt oder falsch ist.

Mithilfe der Next Generation Sequencing-Technik wurden Blutproben von 33 Patienten mit HBOC-Syndrom (erblichem Brust- und Eierstockkrebs) in Vietnam analysiert. HBOC ist ein erbliches Brust- und Eierstockkrebssyndrom, das das Risiko bestimmter Krebsarten erhöht und bei dem die Krankheit früher auftritt als im Bevölkerungsdurchschnitt.

Durch die Analyse der Überlebensraten bei Brust- und Eierstockkrebs in der kombinierten Familiengruppe hat die Studie das Potenzial, zu Lösungen zur Verbesserung der öffentlichen Gesundheit beizutragen.

Am Ende des Workshops diskutierten Dr. Hoang Hong Tham und Associate Professor Dr. Nguyen Truong Thinh – Direktor des Institute of Intelligent and Interactive Technology, UEH – wie KI und Big Data im vietnamesischen Gesundheitswesen eingesetzt werden können.

Assoc.Prof.Dr. Nguyen Truong Thinh beantwortete viele Fragen aus dem Publikum. Foto: Ha An

Bei der Diskussion dieses Trends waren sich beide Experten einig, dass KI im medizinischen und gesundheitsbezogenen Bereich weit verbreitet ist, insbesondere bei der Diagnose, der Risikovorhersage und der Suche nach geeigneten Behandlungsmethoden. KI und Roboter helfen auch dabei, den Pflege- und Gesundheitsprozess zu automatisieren. „KI und Big Data spielen in der Patientenversorgung eine große Rolle“, bekräftigte Dr. Tham.

Auf die Frage, ob KI die Rolle der Ärzte in der Patientenversorgung ersetzen wird, antwortet Außerordentlicher Professor Dr. Nguyen Truong Thinh, dass dies zwar möglich, aber nur teilweise sei. Zum Beispiel Diagnosen stellen, Vorhersagen treffen und bestimmte Behandlungen empfehlen. Aber es gibt Dinge, die menschliches Eingreifen erfordern, wie etwa eine Operation …

Als er über KI-Anwendungen in der Medizin sprach, sagte Herr Thinh, dass das Institute of Intelligent and Interactive Technology mit Wissenschaftlern der Pham Ngoc Thach University of Medicine zusammenarbeitete, um KI im Bereich der kosmetischen Chirurgie anzuwenden. Diese Technologie prognostiziert das Gesicht vor der Operation und hilft dabei, das ursprüngliche Gesicht von Patienten mit dieser Deformität wiederherzustellen. Mittlerweile hat GeneStory zahlreiche Produkte für die medizinische Industrie auf den Markt gebracht, die sowohl der Prävention als auch der Kontrolle von Krankheiten dienen, wie etwa Genanalysen für die Krebsvorsorge und die Genentschlüsselung, um festzustellen, ob ein Kind an einer Milchallergie leidet. Beide Experten sagen, dass die genetische Entschlüsselung eine personalisierte Behandlung ermöglichen könnte.

In Bezug auf die Herausforderungen sagte Dr. Hoang Hong Tham, dass jedes neu entstehende Fachgebiet mit gewissen Herausforderungen konfrontiert sei. Im medizinischen Bereich besteht die größte Schwierigkeit im Mangel an hochqualifiziertem Personal. Sie führte an, dass die Mitarbeiter bei GeneStory überwiegend Absolventen der Biotechnologie und Informationstechnologie seien, aber dennoch viel Zeit für das Selbststudium neben der Arbeit benötigten. Die zweite Herausforderung besteht darin, Ärzte und medizinisches Personal darin zu schulen, neue Technologien zu verstehen und zu nutzen. Schließlich gibt es noch die Finanzierungsquelle für die Forschung. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, verstärkt GeneStory die Zusammenarbeit mit Partnern und verfolgt aufmerksam die auf den Markt gebrachten Produktreihen.

Beide Experten sind sich einig, dass die Datenerfassung derzeit ein großes Hindernis darstellt. Die Standardisierung von Daten ist nicht einfach; um transparente und genaue Informationen zu erhalten, ist die Zusammenarbeit vieler Parteien erforderlich.

Um die Anwendung von KI und die digitale Transformation zu fördern, schlugen beide Experten folgende Lösungen vor: Aufbau der Infrastruktur, Schulung des Personals und Erhöhung der Investitionen in die Forschung. Was vor allem nötig ist, ist die Zusammenarbeit vieler Parteien und die Bündelung von Stärken aus vielen Bereichen, um KI zu einer Stärke der Medizin- und Gesundheitsbranche zu machen.

AI4VN 2023 steht unter dem Motto „Power for Life“ und findet im Riverside Palace, 360D Ben Van Don, Distrikt 4, Ho-Chi-Minh-Stadt statt. Das Festival wird vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie geleitet und von der Zeitung VnExpress in Abstimmung mit dem Club der Fakultäten – Institute – Schulen für Informations- und Kommunikationstechnologie (FISU) organisiert. Während der zweitägigen Veranstaltung werden voraussichtlich 2.000 Menschen zu der Veranstaltung erwartet.

Minh Tu - Hoang Anh

Quellenlink: https://vnexpress.net/ai-ho-tro-xet-nghiem-gene-4656025.html