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Personalisierte Medizin

KI bestimmt die Zukunft des Healthcare-Sektors

6. Juni 2024, 14:56 Uhr | Autor: Marten Neubauer / Redaktion: Michaela Wurm

KI verspricht, alle Bereiche unseres Lebens zu verbessern. Auch für die Gesundheitsbranche wird die Technologie immer wichtiger: Mit ihr stößt der Healthcare-Sektor die Pforte zur personalisierten Medizin auf, meint Marten Neubauer, Field Director Healthcare bei Dell. HPC sei dafür essenziell.

Der Gesundheitssektor hat in den vergangenen zehn Jahren unglaubliche Fortschritte gemacht. Der Demographische Wandel und steigende Gesundheitskosten stellen das System allerdings weiterhin vor große Herausforderungen, insbesondere im Bereich der medizinischen Versorgung. Für den Healthcare-Sektor und die Life-Sciences-Branche ist der Auftrag klar: Sie müssen Mittel und Wege finden, Patienten kostengünstiger, schneller und effektiver zu behandeln. Die Ausgangslage hierfür ist denkbar gut, denn die Wissenschaft hat in den vergangenen Jahrzehnten hervorragende Voraussetzungen geschaffen. Dazu gehören unter anderem Fortschritte in der Genomik, der Bioinformatik, der Mikroskopie, der medizinischen Bildgebung und in vielen anderen Bereichen. Sie haben eine Flut von Daten ausgelöst, die, wenn sie richtig erfasst und analysiert werden, die Behandlung von Patienten verbessern können. Der Schlüssel, um den wahren Wert dieses medizinischen Datenschatzes zu heben, sind Technologien wie KI-Algorithmen, die auf HPC (High Performance Computing)-Systemen laufen.

Personalisierte Medizin als neuer Standard

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Kliniker können durch den Einsatz von KI in Kombination mit HPC unter anderem maßgeschneiderte Behandlungspläne entwickeln. In der Praxis geht es darum, riesige Datensätze zu analysieren, einzigartige Muster zu entdecken und daraus in hoher Geschwindigkeit Schlussfolgerungen zu ziehen. Künstliche Intelligenz ist hier der Schlüssel, denn kein Mensch wäre in der Lage, diese Aufgaben manuell auszuführen. Die Technologie hat somit das Potenzial, die Patientenversorgung zu revolutionieren, da sie eine höhere Effizienz sowie eine vorausschauende und zugänglichere medizinische Versorgung verspricht.

Bislang haben sich Gesundheitsdienstleister auf einen Einheitsansatz verlassen, bei dem die Krankheit und nicht das Individuum behandelt wird. Innovative Diagnoseverfahren und maßgeschneiderte Therapien haben großes Potenzial, entweder das Auftreten vieler Krankheiten von vornherein zu verhindern oder, falls das nicht möglich ist, eine viel frühere Diagnose und eine genau auf den Einzelnen zugeschnittene Behandlung zu ermöglichen.

HPC für die beste medizinische Versorgung

High Performance Computing ist ein essenzielles Puzzlestück im Hinblick auf die Personalisierung von Diagnostik und Therapie. Hochleistungsrechner ermöglichen es Klinikern, aus großen, komplexen Datensätzen blitzschnell verwertbare Erkenntnisse zu gewinnen. Mit dieser Technologie können sie heute Genomanalysen, die früher Tage dauerten, in Minuten durchführen. Ohne HPC-Systeme, die rechenintensive Arbeitslasten mit hoher Geschwindigkeit durchführen können, wäre der Einsatz von Machine Learning und KI zur Analyse medizinischer Bilder, zur Erkennung von Mustern in verschiedenen Bevölkerungsgruppen, zur Entwicklung medizinischer Geräte oder zur Lösung von Problemen wie der Vorhersage von Proteinstrukturen schlicht nicht möglich.

Ein weiteres Beispiel für die Bedeutung von Hochleistungsrechnern für das Gesundheitswesen ist die Nutzung elektronischer Patientenakten (EHR). Sie sind eine potenzielle Quelle für umfassende Echtzeitinformationen über den Gesundheitszustand von Patienten. Angesichts des wachsenden Datenvolumens können Organisationen des Gesundheitswesens nur dann eine personalisierte Versorgung zu geringen Kosten anbieten, wenn sie neue Systeme einführen, die in der Lage sind, große, verteilte Informationsquellen zu verarbeiten. HPC bietet Organisationen im Gesundheitswesen die dafür nötige Leistung und Effizienz. Mit dieser fortschrittlichen medizinischen Praxis können Kliniker nicht nur personalisierte Behandlungen anbieten. Sie ermöglichen es auch, anhand einzigartiger genomischer Eigenschaften von Patienten spezifische Präventions-, Diagnose- und Behandlungsmethoden zu entwickeln, das individuelle Krankheitsrisiko abzuschätzen und maßgeschneiderte reaktive sowie proaktive Arzneimitteltherapien bereitzustellen.

Bahnbrechende KI-Technologien

Viele spannende KI-Forschungsprojekte für das Gesundheitswesen sind bereits in der Praxis angekommen, unter anderem in der Krebsdiagnostik und -behandlung. Allein in Europa werden derzeit 16 bis 17 Millionen Menschen wegen Krebs behandelt oder befinden sich nach der Behandlung in langfristiger Remission – diese Zahl wird in den nächsten Jahrzehnten voraussichtlich noch steigen. KI-Tools erkennen glücklicherweise schon heute Tumore und Läsionen, die Ärzte möglicherweise übersehen. Künstliche Intelligenz hat auch die robotergestützte Chirurgie vorangebracht und die Lage für Patienten verbessert. Die Integration von KI und Robotern in chirurgische Prozesse trägt letztlich dazu bei, die Effizienz des Chirurgen zu erhöhen. Daten aus medizinischen Aufzeichnungen vor der Operation können von Algorithmen analysiert werden, um das Team bei der Planung von Verfahren zu unterstützen und es bei der Durchführung der Operation anzuleiten.

Die Zukunft des KI-gestützten Gesundheitswesens auf der Grundlage von HPC ist zwar vielversprechend, doch stellt sich die Frage, ob die medizinische Gemeinschaft auf diese Revolution vorbereitet ist. Denn um ihr volles Potenzial auszuschöpfen, muss der Healthcare-Sektor nicht nur in Technologien, sondern auch in Fachkompetenz investieren. Dabei ist die Zusammenarbeit mit Technologiepartnern von entscheidender Bedeutung, da diese ihre KI-Fähigkeiten und ihr Fachwissen einbringen können, um eine schnelle Skalierung von KI-Projekten zu ermöglichen. Wenn die Technologie- und die Gesundheitsbranche zusammenarbeiten, wird die nächste Generation von Patienten ein Versorgungsniveau erfahren, von dem wir bis vor kurzem nur träumen konnten.