„Im Alter von 31 Jahren kam für mich ein Wendepunkt in meiner wissenschaftlichen Forschung. Damals nahm ich an der American Digestion Week und der European Digestion Week teil. Die interessanteste wissenschaftliche Sitzung war die Anwendung von KI (künstlicher Intelligenz) in der gastrointestinalen Endoskopie. Zu dieser Zeit war dieses Problem in Vietnam völlig neu und im Bereich der gastrointestinalen Endoskopie noch nie erwähnt worden. Ich schrieb meinem Lehrer in Japan und stellte ihm eine Reihe von Fragen. Er war besorgt: „Wird KI Endoskopiker ersetzen?“ Seine Antwort fand ich sehr interessant und spannend: KI kann nicht ersetzen, ist aber ein unterstützendes Instrument. Mithilfe von KI lassen sich der Zeit-, Arbeits- und Ressourcenaufwand zur Diagnose jedes Normalfalls verkürzen. Endoskopiker konzentrieren sich auf die Diagnose und Intervention in schwierigen Fällen. Somit wird KI dazu beitragen, die Ressourcenstruktur neu zu verteilen. Wenn ich mir die Realität in Vietnam anschaue, denke ich, dass KI in zwei Rollen eingesetzt werden kann: Zur Unterstützung der Ausbildung, um die Kapazität der Ärzte zu standardisieren, und zur Nachuntersuchung, um den Endoskopieprozess dabei zu unterstützen, Zeit und Bildqualität zu gewährleisten und übersehene Läsionen zu minimieren, was sehr wertvoll sein wird. Das war für mich die Motivation, mit der Umsetzung der Idee zu beginnen, die Anwendung von KI in der Verdauungsendoskopie zu erforschen, obwohl meine Kollegen und ich es zunächst als schwierig empfanden und Bedenken hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeit hatten.“ Dies ist die Eröffnungsgeschichte von Außerordentlicher Professor Dr. Dao Viet Hang, stellvertretender Direktor des Endoskopiezentrums am Hanoi Medical University Hospital. Dann begann für sie und ihre Kollegen die beschwerliche Reise, in Vietnam KI auf gastrointestinale Endoskopietechniken anzuwenden.

180 TAGE UND NÄCHTE DES „REISEN UND WEGES ENTDECKEN“

In Vietnam leiden viele Menschen an Verdauungskrankheiten. Allerdings hat die Mehrheit der Patienten, insbesondere in den ländlichen Gebieten, keinen Zugang zu speziellen Technologien zur Untersuchung von Verdauungsstörungen. Auch die Möglichkeiten medizinischer Einrichtungen zur Diagnose und Früherkennung gastrointestinaler Läsionen sind begrenzt. Der medizinischen Fachliteratur zufolge liegt in den Industrieländern die Rate gastrointestinaler Krebserkrankungen (Magen, Speiseröhre), die bei einer Endoskopie übersehen werden, bei 11 %; bei Dickdarmpolypen beträgt dieser Wert 26 %. Obwohl es hierzu keine offiziellen Statistiken gibt, zeigt die Realität, dass in unserem Land aufgrund ungleicher Ausstattung und ärztlicher Erfahrung das Risiko besteht, dass bei der Diagnose von Patienten, insbesondere in örtlichen Krankenhäusern, Verletzungen übersehen werden. Die meisten Ärzte sind sich einig, dass zur Lösung dieses Problems Technologie erforderlich ist. Aufgrund fehlender Werkzeuge stießen sie jedoch auf Schwierigkeiten. Als Dr. Hang und ihre Kollegen mit der Erforschung von KI in der gastrointestinalen Endoskopie begannen, hatten viele namhafte Gerätehersteller bereits KI-Software in ihre Endoskope integriert. Allerdings war die Software sehr teuer und nur mit den modernen Geräten der Unternehmen kompatibel. Gleichzeitig sind die Ressourcen an medizinischer Ausrüstung in Vietnam begrenzt und vor allem Provinz- und Bezirkskrankenhäuser können sich derart teure Systeme nicht leisten. Das Problem der wirtschaftlichen Kosteneffizienz, das gelöst werden muss, besteht in der Entwicklung eines in Vietnam entwickelten KI-Algorithmus und eines Systems, das viele Arten von Endoskopen integrieren kann, insbesondere vor Ort, und so den Ärzten an der Basis hilft, ihre Fähigkeit zur Erkennung von Läsionen zu verbessern. Das Forschungsteam hofft, dass auf Grundlage eines großen Bilddatensatzes, der spezifische Verletzungen von Vietnamesen aufzeichnet, sowie der Beurteilungen durch vietnamesische Endoskopiker ein „Make in Vietnam“-KI-Algorithmus entstehen wird, der eine Genauigkeit aufweist, die den weltweiten Berichten ebenbürtig ist. Laut Dr. Hang wurden, nachdem eine kleine Studie im Jahr 2019 positive Ergebnisse gezeigt hatte, ab 2020 mehr als 20 erfahrene Magen-Darm-Endoskopiker in Hanoi, Ho-Chi-Minh-Stadt und Hue „online versammelt“ und arbeiteten mit Kollegen der Hanoi University of Science and Technology zusammen, um Forschung zu betreiben und das Produkt zu entwickeln.

Außerordentlicher Professor, Dr. Dao Viet Hang. Foto von : Hoang Ha

Die größte Herausforderung bei der Erstellung dieses Algorithmus war der Aufbau des Bilddatensatzes. Außerordentlicher Professor Hang sagte: „Bei KI ist es am wichtigsten, dass der Bilddatensatz groß genug ist. Die Anzahl kann bis zu Millionen von Bildern betragen. Außerdem muss er morphologisch vielfältig und genau beschriftet und lokalisiert sein. Allerdings ist die Bilderfassung nicht ganz einfach, da das Endoskopiesystem in Vietnam unterschiedlich ist. Damit im Jahr 2018 weltweit Berichte veröffentlicht werden konnten, mussten internationale Forschungsgruppen bereits vor 5–7 Jahren damit beginnen. Über ihre Anfangszeit erinnerte sie sich: „Ich erinnere mich noch an die ersten sechs Monate des ‚Gehens und Erkundens des Weges‘. Wir mussten unter den Spezialisten eine gemeinsame Stimme finden, uns auf den Bereich der Läsion im endoskopischen Bild einigen und die Läsion mit dem richtigen Namen benennen; musste einen Weg finden, die Sprache mit dem IT-Team zu interpretieren. Diese Zeit lehrte uns beispiellose Ausdauer und Geduld. Wenn es nicht um das Gesamtbild ginge, um das Gemeinwohl der vietnamesischen Gastrointestinal-Endoskopie-Branche und um die Patienten, könnten die Ärzte mit ihren vollen Arbeitsplänen und den in langen Warteschlangen stehenden Patienten nicht Tag und Nacht die Zeit aufbringen, jedes Foto zur Besprechung detailliert zu zeichnen. Trotz des „schwindelerregenden“ Arbeitsplans einer Ärztin, Dozentin, wissenschaftlichen Ausbilderin und Managerin verpasst Dr. Hang nie einen Anruf ihrer Kollegen, nicht einmal um 3 oder 4 Uhr morgens. Dann schaltete sie sofort das Licht ein und öffnete den Zoom, um gemeinsam mit ihren Kollegen jedes aufgenommene endoskopische Bild zu analysieren. Es könnte sich um ein Gespräch mit einem Arzt handeln, der gerade eine endoskopische Notfallintervention hinter sich hat und die Diskussion vor 6 Uhr morgens beenden muss, damit der neue Tag mit einem frühen Terminplan fortgesetzt werden kann. Inspiriert durch ihre Kollegen wurden Dr. Hang und ihre Kollegen auch durch die Neugier, Begeisterung und Erwartungen der Patienten hinsichtlich eines Werkzeugs bestärkt, mit dem sich gastrointestinale Läsionen besser erkennen lassen.

ERSTE ERFOLGE

Die Wirksamkeit der von Dr. Hang und Kollegen implementierten Software zur künstlichen Intelligenz hat bislang zunächst gezeigt, dass die Erkennungsrate von Dickdarmpolypen sowie die Klassifizierung gutartiger und bösartiger Läsionen im unteren Verdauungstrakt 98 bis 99 % beträgt. Bei Erkrankungen des oberen Verdauungstrakts, einschließlich Speiseröhrenkrebs und Magenkrebs, erreichen Algorithmen zur Läsionserkennung eine Genauigkeit von 80 - 85 %. Bei Läsionen des unteren Gastrointestinaltrakts, insbesondere Dickdarmpolypen, haben Ärzte die Entwicklung eines Algorithmus zur Polypenerkennung abgeschlossen. Schritt 2 besteht darin, Läsionen als gutartig oder bösartig zu klassifizieren, sodass Ärzte bei der Endoskopie sofort eingreifen können. „Wir hoffen, dass das Produkt in Zukunft nicht nur als Gerät in medizinischen Einrichtungen zum Einsatz kommt, sondern auch als umfangreiche Bilddatenbankquelle für Schulungen und den Aufbau eines E-Learning-Systems dient, sodass Ärzte auf niedrigeren Ebenen ihre Fähigkeiten und Kenntnisse verbessern können, egal wo sie arbeiten“, erklärte Dr. Hang. Darüber hinaus hat das Forschungsteam zwei Smartphone-Anwendungen auf den Markt gebracht, die den Patienten direkt dienen. Dazu gehören eine spezielle Anwendung, die die Patienten bei der Vorbereitung auf eine Darmspiegelung unterstützt, und eine Anwendung, die den Patienten bei der Bewältigung von gastroösophagealem Reflux hilft. Man kann mit Sicherheit sagen, dass immer mehr Ärzte die Überlegenheit der KI anerkennen. Um die Stärken dieser Technologie im medizinischen Bereich allgemein nutzen zu können, muss Vietnam jedoch laut Associate Professor Hang weiterhin Kerntechnologielösungen zu angemessenen Kosten entwickeln. Darüber hinaus müssen wir ein weiteres wichtiges Problem lösen, damit die KI wirklich zu einem leistungsstarken „Assistenten“ für Ärzte wird. Es ist die Interaktion zwischen Arzt (Mensch) und KI (Maschinensystem). „Obwohl die bisher veröffentlichten Daten recht positive Ergebnisse gezeigt haben, stellt sich die Frage, ob KI und Ärzte in ihren Einschätzungen übereinstimmen und harmonieren können – zwischen einem Experten, der immer Fragen und Zweifel äußert, und einem System, das ständig verbessert und geschult wird? „Das ist ein allgemeines Problem, mit dem auch viele große Forschungsgruppen auf der Welt konfrontiert sind“, kommentiert Außerordentlicher Professor Hang.
Außerordentliche Professorin Dr. Dao Viet Hang (Jahrgang 1987) schloss ihr Studium an der Medizinischen Universität Hanoi mit Auszeichnung ab, verteidigte im Alter von 29 Jahren erfolgreich ihre Doktorarbeit und wurde 6 Jahre später als Außerordentliche Professorin anerkannt. Damit war sie eine der jüngsten außerordentlichen Professorinnen unseres Landes. Dr. Hang ist derzeit stellvertretender Direktor des Endoskopiezentrums des Hanoi Medical University Hospital, stellvertretender Generalsekretär der Vietnam Gastroenterology Association und ein Pionier in Vietnam bei der Anwendung von KI in der gastrointestinalen Endoskopie. Im Alter von 34 Jahren erhielt sie den Golden Globe im Bereich Medizintechnik und die Auszeichnung „Vietnams vielversprechendstes junges Gesicht“. Derzeit ist die Ärztin Autorin von mehr als 20 internationalen und 60 nationalen Artikeln und außerdem Präsidentin des Global Network of Young Vietnamese Intellectuals.

Vietnamnet.vn

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