Digitale Revolution Das Potenzial von KI in der Medizin ist riesig

Ärzte analysieren Bilder eines MRT-Scans

Ärzte analysieren Bilder eines MRT-Scans: Der weltweite digitale Gesundheitsmarkt dürfte bis zum Jahr 2023 auf 243,5 Milliarden US-Dollar steigen, ein Plus von 160 Prozent seit 2019. Foto: imago images / Science Photo Library

KI im Gesundheitswesen bietet immenses Potenzial: Ob Forschung, Epidemiologie, Prävention, Diagnostik oder Behandlung – die Anwendungsbereiche sind vielfältig. Viele Experten sind sich einig: Dank der Technologie verbessert sich die Qualität und die Effizienz der Medizin. So wird sie dazu beitragen, die Behandlung vieler Krankheiten zu optimieren und zugleich die Kosten zu senken.

Lange Zeit war die Ärzteschaft wenig überzeugt, mittlerweile nimmt ihre Skepsis jedoch ab: Denn der Mensch bleibt nach wie vor im Mittelpunkt. Zwar dürfte sich künstliche Intelligenz als zusätzliches Vehikel bei der Entscheidungsfindung hinsichtlich der passenden Behandlung etablieren. Doch mit seiner Erfahrung und Kompetenz folgt der zuständige Arzt der Empfehlung der Maschine, oder lehnt sie ab. Künstliche Intelligenz allein wird also nicht ausreichen – sie ist kein alles umfassendes System.

Effizienz von fast 95 Prozent in der Krebserkennung

Im Bereich der medizinischen Bildgebung finden sich die erfolgversprechendsten Projekte. Verschiedene wissenschaftliche Publikationen belegen, dass bestimmte Geräte in der Lage sind, karzinogene Läsionen, also krebserregende Stoffe, mit einer beachtlichen Genauigkeit zu erkennen. Das gilt insbesondere für Lungenkrebs – mit weltweit fast zwei Millionen Todesfällen pro Jahr die tödlichste aller Krebserkrankungen.

Forscher der Northwestern University Feinberg School of Medicine und Wissenschaftler von Google AI haben gemeinsam einen Algorithmus entwickelt, der in der Lage ist, bösartige Krebszellen mit einer Effektivität von 94,4 Prozent zu erkennen. Im Vergleich dazu lag die Fehlerquote der sechs Radiologen, die an der Studie teilgenommen haben, sowohl bei den falsch positiven (11 Prozent) als auch bei den falsch negativen (5 Prozent) Ergebnissen sehr viel höher. KI bietet damit zwei konkrete Vorteile: Erstens maximiert eine frühzeitige Diagnose des Tumors die Heilungschancen. Zweitens können dank der Genauigkeit der Diagnostik invasive Kontrolluntersuchungen eingeschränkt werden – die gleichermaßen riskant und kostspielig sind.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) könnten 152 Millionen Menschen bis 2050 an Demenz erkranken. Da es noch kein Heilmittel gibt, muss die Krankheit ab dem Auftreten erster Anzeichen behandelt werden, um neurodegenerative Prozesse zu verlangsamen. Auch hier könnte künstliche Intelligenz eine wichtige Rolle spielen, wie eine Studie der University of San Francisco belegt. Über eine einfache Analyse von Aufnahmen des Gehirns kann ihr Algorithmus Anzeichen der Krankheit im Durchschnitt sechs Jahre früher als der Radiologe erkennen.

Durchschnittliches jährliches Wachstum von 44,9 Prozent

Getragen von der technologischen Entwicklung und den Fortschritten im Bereich der Forschung wird der Markt für KI in der Medizin im kommenden Jahrzehnt enorm wachsen. Im Juni 2020 wurde das Volumen zu diesem Zeitpunkt auf 4,9 Milliarden US-Dollar geschätzt. Bis 2026 könnte es auf 45,2 Milliarden US-Dollar steigen – das entspricht einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 44,9 Prozent.

Insbesondere im Bereich „Machine Learning“ ist durch die ständig wachsende Rechenleistung mit einer starken Entwicklung zu rechnen. Ein klarer Trend zeichnet sich ab: Dank umfangreicher Investitionen in den vergangen fünf Jahren werden die Vereinigten Staaten an der Spitze dieses Marktes stehen.

Die Entwicklung der künstlichen Intelligenz hängt zum einem von der Investitionsdynamik der Anbieter im Gesundheitswesen ab, zum anderen von der Akzeptanz innerhalb der Bevölkerung, so das Ergebnis der jüngsten Studie der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft PricewaterhouseCoopers (PwC). Unternehmer und Anwender scheinen der neuen Technik insgesamt wohlwollend gegenüberzustehen. Etwa 75 Prozent der befragten Manager sind zu entsprechenden Investitionen bereit.

Etwas mehr als die Hälfte der Patienten haben keine Bedenken beim Einsatz von KI für ihre medizinische Versorgung. Trotz des zurückhaltenden Enthusiasmus dürfte dieser Anteil im Laufe der Zeit weiter zunehmen. Einige Spezialisten rechnen damit, dass der technologische Wandel durch die Einführung von 5G beschleunigt werden könnte.

Schmaler Grat zwischen Innovation und Freiheit

Eines ist jedoch sicher: Die medizinische Revolution findet nicht von heute auf morgen statt. Die künstliche Intelligenz steckt in den Kinderschuhen – die Rentabilität ist noch begrenzt. Auch im Gesundheitswesen sind die Anwendungen derzeit unterschiedlich weit entwickelt. Wahrscheinlich werden noch mehrere Jahre vergehen, bis die ersten Einsatzmöglichkeiten ausgereift sind.

Um das volle Potenzial der KI auszuschöpfen, müsste das Ökosystem strukturiert und formalisiert, zugleich aber auch gefördert und finanziert werden. Zuverlässigkeit und Sicherheit der entwickelten Lösungen stehen für Investoren an erster Stelle. Ein objektiv messbarer Mehrwert und der Aufbau eines gezielten Wirtschaftsmodells sind ebenfalls entscheidende Faktoren, um die Einführung der Technik in der medizinischen Behandlung zu fördern.

Ferner ist die Verabschiedung einer ordentlichen Regulierung für digitale Anwendungen unausweichlich. In diesem Zusammenhang zeichnet sich eine schmale Gratwanderung zwischen dem notwendigen Schutz der individuellen Freiheiten und der Gefahr ab, dass für die Gemeinschaft möglicherweise innovative Ansätze zu stark eingedämmt werden.

Die USA sind Marktführer für KI im Gesundheitswesen – mit Abstand

Nach Ansicht der Agentur Frost & Sullivan wird sich der weltweite Markt für digitale Gesundheit im Jahr 2023 auf 243,5 Milliarden US-Dollar belaufen, das entspricht einem Wachstum um 160 Prozent seit 2019.

Im Verlauf der vergangenen fünf Jahre haben sich Investitionen auf die Bereiche Bildgebung und Diagnostik (20,7 Prozent), Medikamentenforschung (18,6 Prozent), die Entwicklung neuer Wirkmechanismen (10,3 Prozent), die Erhebung und Analyse von Real-Life-Daten (18,1 Prozent) sowie die Genetik (10,8 Prozent) konzentriert. Mit drei Viertel der kumulierten Investitionen waren hauptsächlich die USA (73,3 Prozent) mit großem Abstand vor China (14,8 Prozent) und Großbritannien (3,8 Prozent) in diesem Bereich engagiert.