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Apr 17

/ nic.at News - 17.04.2020 06:26
nic.at Mitarbeiter entwickelt Künstliche Intelligenz zur COVID-19 Diagnose

COVID-19 Erkrankungen in einem fortgeschrittenen Stadium sind anhand von Röntgen und Computertomografien (CT) der Lunge besser erkennbar als durch die herkömmlichen PCR-Tests von Rachenabstrichen. nic.at Mitarbeiter Aaron Kaplan und sein Bruder Hamilton haben in ihrem Wiener KI-Labor „Deep Insights“ nun eine KI (Künstliche Intelligenz) entwickelt, die den sogenannten Corona-Virus mit einer Sensitivitätsrate von über 90 Prozent diagnostizieren kann und damit bei der Diagnose in Krankenhäusern unterstützen soll. Wir sind selbstverständlich sehr stolz auf unseren engagierten Mitarbeiter und gratulieren herzlich!

Der „COVID-19 image classifier“ kann bei jenen schwereren Fällen eingesetzt werden, bei denen das Virus bereits die Lunge erreicht und angegriffen hat. Bei der Künstlichen Intelligenz von „Deep Insights“ handelt es sich um ein sogenanntes „Convolutional Neuronal Network“, das mit tausenden anonymisierten Bildern trainiert wurde und eines von drei möglichen Ergebnissen liefert: Eine COVID-19 Diagnose, einen pathologischen Befund (etwa bei einer Lungenentzündung) oder einen normalen Befund. Grundsätzlich wäre es möglich, die KI auch bei einfachen Röntgenbildern einzusetzen, die in wesentlich mehr Kliniken und auch deutlich günstiger angefertigt werden können, hier ist die Erkennungsrate allerdings noch nicht so hoch, wie bei CT-Bildern.

„Die Idee ist bei der Zusammenarbeit mit einem Wiener Radiologen entstanden. Seit 2018 konnte ich an einer regelmäßigen KI-Expertenrunde teilnehmen. Diese „fast.ai“ Gruppe hat sich regelmäßig getroffen und wir konnten uns so Wissen aneignen, das jetzt für das Projekt wichtig war. Die Kombination aus Fachwissen (Radiologie) und dem fast.ai meetup war letztendlich ausschlaggebend“, erzählt Aaron darüber, wie es zur Idee kam.

Hinter den Geschwistern liegen zwei sehr arbeitsintensive Wochenenden und lange Abende: „Aber es hat sich definitiv ausgezahlt. Eine Sensitivitätsrate von mehr als 90 Prozent ist in unseren Augen ein sehr gutes Ergebnis und spielt im Bereich der Top-Liga mit - vor allem, wenn man das Daten-Set möglichst ausbalanciert halten möchte und bewusst viele Tricky-Cases im Training einsetzt. Besonders wichtig ist es jetzt, dass diese Open Source Lösung auch tatsächlich zum Einsatz kommt und einen wertvollen Beitrag leistet“. Entwickelt wurde die KI in Zusammenarbeit mit der Wiener Firma LifeTec, die das medizinische Fachwissen beigetragen hat. Die Veröffentlichung als Open Source Lösung erfolgte ganz bewusst – die Lizenz erlaubt umfangreiche Modifikationen, eine Weiterverbreitung und natürlich auch die Testbarkeit in der Praxis.

Aaron und sein Bruder hoffen nun, dass ihre Entwicklung im nächsten Schritt möglichst rasch und umfangreich eingesetzt und getestet wird, um sie dadurch weiter zu verbessern. Gleichzeitig weisen sie aber auch darauf hin, dass die Künstliche Intelligenz keinen Arzt ersetzen kann: „Der Mensch muss letztendlich aufgrund seines über die Jahre aufgebauten Erfahrungsschatzes die richtige Diagnose erstellen. Die AI kann schließlich nicht wissen, ob der Patient aktuell hohes Fieber oder Husten hat, deshalb kann diese Lösung nur ein zusätzliches Instrument im Werkzeugkasten der Mediziner sein“.

nic.at ist stolz auf den enormen Einsatz von Aaron, der sich innerhalb kurzer Zeit das umfangreiche Grundlagen-Wissen über KI (in seiner Freizeit!) angeeignet hat und mit seiner Entwicklung mit Sicherheit einen äußerst wertvollen Beitrag in der aktuellen COVID-19 Krise leistet. Selbstverständlich ist dieses Know-How auch für unser Unternehmen besonders im Bereich des CERT (Computer Energy Response Team) sowie im Research & Development absolut vorteilhaft.