Mit 31 Jahren erlebte ich einen Wendepunkt in meiner wissenschaftlichen Forschung. Damals besuchte ich die American Gastroenterology Week und die European Gastroenterology Week. Die interessanteste wissenschaftliche Sitzung befasste sich mit der Anwendung von KI (künstlicher Intelligenz) in der gastrointestinalen Endoskopie. Damals war dieses Thema in Vietnam noch sehr neu und im Bereich der gastrointestinalen Endoskopie noch nie erwähnt worden. Es stellten sich viele Fragen. Ich schrieb meinem Lehrer in Japan einen Brief mit der Frage: „Wird KI Endoskopiker ersetzen?“ Seine Antwort fand ich sehr interessant und spannend: KI kann sie nicht ersetzen, sondern ist ein unterstützendes Instrument. Mit der Verfügbarkeit von KI werden Zeit, Aufwand und Ressourcen für die Diagnose normaler Fälle reduziert; Endoskopiker können sich auf die Diagnose und Intervention schwieriger Fälle konzentrieren. KI wird somit zu einer Neuverteilung der Ressourcenstruktur beitragen. Angesichts der Realität in Vietnam denke ich, dass KI in zwei Rollen eingesetzt werden kann: zur Unterstützung der Ausbildung zur Standardisierung der Ärztekapazität und zur Nachkontrolle, um den Endoskopieprozess zu gewährleisten. Zeit, Bildqualität und Die Minimierung übersehener Läsionen wird sehr wertvoll sein. Das ist für mich die Motivation, die Idee der Erforschung der Anwendung von KI in der gastrointestinalen Endoskopie umzusetzen, obwohl meine Kollegen und ich dies zunächst als schwierig empfanden und Bedenken hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeit hatten.“ Dies ist die Eröffnungsgeschichte von Associate 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 WEGS ERFORSCHT“

In Vietnam leiden viele Menschen an Verdauungskrankheiten. Allerdings hat die Mehrheit der Patienten, insbesondere in ländlichen Gebieten, keinen Zugang zu Technologien für eine eingehende Untersuchung von Verdauungsstörungen. Auch die Fähigkeit medizinischer Einrichtungen, Magen-Darm-Läsionen frühzeitig zu diagnostizieren und zu erkennen, ist begrenzt. Der medizinischen Fachliteratur zufolge liegt in den Industrieländern die Rate der bei einer Endoskopie übersehenen gastrointestinalen Krebserkrankungen (Magen, Speiseröhre) bei 11 %, bei Dickdarmpolypen beträgt diese Zahl 26 %. Obwohl es hierzu keine offiziellen Statistiken gibt, zeigt die Realität in unserem Land, dass aufgrund ungleicher Ausstattung und medizinischer Erfahrung das Risiko besteht, dass bei der Diagnose von Patienten Verletzungen übersehen werden, insbesondere in den örtlichen Krankenhäusern. 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 KI-Software in Endoskope integriert, doch die Kosten waren sehr hoch und die Software war nur mit den modernen Geräten der Unternehmen kompatibel. Gleichzeitig sind die Ressourcen an medizinischer Ausrüstung in Vietnam begrenzt, insbesondere Provinz- und Bezirkskrankenhäuser können sich derart teure Systeme nicht leisten. Das Problem der wirtschaftlichen Kosteneffizienz, das gelöst werden muss, besteht darin, einen in Vietnam entwickelten KI-Algorithmus und ein System zu entwickeln, das viele Arten von Endoskopen integrieren kann, insbesondere vor Ort, und so Ärzten an der Basis dabei zu helfen, ihre Fähigkeit zur Erkennung von Läsionen zu verbessern. Das Forschungsteam hofft, dass auf der Grundlage eines großen Bilddatensatzes, der spezifische Verletzungen von Vietnamesen aufzeichnet, sowie der Beurteilungen durch vietnamesische Endoskopiker ein „Make in Vietnam“-KI-Algorithmus mit einer Genauigkeit entstehen wird, die den weltweiten Berichten ebenbürtig ist. Nachdem eine kleine Studie im Jahr 2019 positive Ergebnisse gezeigt hatte, wurden laut Dr. Hang 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: Hoang Ha

Die größte Herausforderung bei der Erstellung dieses Algorithmus bestand im Aufbau des Bilddatensatzes. Außerordentlicher Professor Hang sagte: „Bei KI ist ein ausreichend großer Bilddatensatz entscheidend. Die Anzahl kann bis zu Millionen betragen. Die Bilder müssen zudem morphologisch vielfältig und präzise beschriftet und zoniert sein. Der Bilderfassungsprozess ist jedoch nicht einfach, da das Endoskopiesystem in Vietnam uneinheitlich ist. Um 2018 weltweit Berichte veröffentlichen zu können, mussten internationale Forschungsgruppen bereits vor fünf bis sieben Jahren damit beginnen.“ Sie erinnerte sich an die ersten Tage: „Ich erinnere mich noch gut an die ersten sechs Monate, in denen wir uns auf den Weg machten. Wir mussten uns unter den Spezialisten einigen, die Läsionen auf den endoskopischen Bildern lokalisieren und richtig benennen und die Sprache mit den IT-Ingenieuren verständlich machen. Diese Zeit hat uns beispiellose Ausdauer und Geduld gelehrt. Ohne das große Ganze, das Gemeinwohl der vietnamesischen Verdauungsendoskopie-Branche und die Patienten hätten die Ärzte mit ihren vollen Terminkalendern und die Patienten, die in langen Schlangen warten, weder Tag noch Nacht die Zeit finden können, jedes Bild detailliert zu zeichnen und zu besprechen.“ 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 abgeschlossen hat und das Gespräch vor 6 Uhr morgens beendet sein muss, um den neuen Tag mit einem frühen Terminplan fortsetzen zu können. Dr. Hang und ihre Kollegen ließen sich von ihren Kollegen inspirieren und wurden auch durch die Neugier, Begeisterung und Erwartung der Patienten bestärkt, die auf ein Instrument blicken, mit dem sich gastrointestinale Läsionen besser erkennen lassen.

ERSTE ERFOLGE

Die Wirksamkeit der von Dr. Hang und Kollegen implementierten Software für künstliche Intelligenz hat bisher zunächst gezeigt, dass die Erkennungsrate von Dickdarmpolypen und die Klassifizierung gutartiger und bösartiger Läsionen im unteren Verdauungstrakt 98 – 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 bei Dickdarmpolypen, haben die Ärzte die Entwicklung eines Algorithmus zur Erkennung von Polypen abgeschlossen. Im zweiten Schritt werden die Läsionen als gutartig oder bösartig klassifiziert, sodass die Ärzte bei der Endoskopie sofort eingreifen können. „Wir hoffen, dass das Produkt in Zukunft nicht nur als Maschine 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 auch zwei Smartphone-Anwendungen auf den Markt gebracht, die den Patienten direkt dienen, darunter eine spezielle Anwendung, die Patienten bei der Vorbereitung auf eine Darmspiegelung unterstützt, und eine Anwendung, die Patienten bei der Bewältigung des gastroösophagealen Refluxes hilft. Man kann feststellen, dass immer mehr Ärzte die Überlegenheit der KI erkennen. Um die Stärken dieser Technologie im medizinischen Bereich im Allgemeinen nutzen zu können, muss Vietnam laut Associate Professor Hang jedoch 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 zeigen, stellt sich die Frage, ob KI und Ärzte ihre Meinungen zwischen einem Experten, der ständig Fragen und Zweifel äußert, und einem System, das ständig verbessert und trainiert wird, in Einklang bringen können? Das ist ein häufiges Problem, mit dem auch viele große Forschungsgruppen weltweit konfrontiert sind“, kommentierte 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 sechs Jahre später als Außerordentliche Professorin anerkannt, womit sie eine der jüngsten außerordentlichen Professorinnen unseres Landes wurde. 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. Mit 34 Jahren erhielt sie den Golden Globe Award 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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