Arzt und künstliche Intelligenz: Studie zeigt großes Potenzial auf

Künstliche Intelligenz (KI) wird in der Medizin immer öfter zur Unterstützung eingesetzt. Möglichkeiten dieser Anwendungen sowie Gefahren beim Zusammenspiel zwischen menschlicher und künstlicher Intelligenz sind jedoch noch nicht zur Gänze erforscht. Eine internationale, von der MedUni Wien geleitete Studie zeigt nun das große Potenzial der Kooperation von menschlicher und künstlicher Intelligenz auf. 

red/Agenturen

Immer wieder tauchen Befürchtungen auf, dass sich in Zukunft, sobald KI in ausreichender Qualität zur Verfügung steht, der Bedarf an menschlicher Intelligenz und somit Ärzten verringern wird. Diese Ängste werden durch die gängige Darstellung eines „Wettkampfs“ zwischen Mensch und KI zusätzlich geschürt. Die von Philipp Tschandl und Harald Kittler (Universitätsklinik für Dermatologie der MedUni Wien) und Christoph Rinner (CeMSIIS/Institut für Medizinisches Informationsmanagement der MedUni Wien) geleitete, internationale Studie räumt nun mit diesen Vorurteilen des vermeintlichen Konkurrenzkampfs auf.

Die in „Nature Medicine“ publizierte Arbeit untersucht wie gut das Zusammenspiel zwischen Ärzten und KI in Bezug auf die Beurteilung von Hautabbildungen funktioniert, auf denen sich möglicherweise Veränderungen finden, die mit Hautkrebs zu tun haben. Obwohl sich die Autoren auf die Hautkrebsdiagnose beschränken, lassen sich die Erkenntnisse auch auf andere medizinische Einsatzgebiete künstlicher Intelligenz übertragen, betonen sie.  

Weniger erfahrene Ärzte profitierten besonders

Im Rahmen der Studie legten die Forscher 302 Ärzten aus 41 Ländern, die in dem Bereich tätig sind, Bilder vor, die entweder gut- oder bösartige Hautveränderungen zeigten. Die Teilnehmer beurteilten das Gesehene dann jeweils ohne und mit KI-Unterstützung. Die KI gab dabei auf verschiedene Arten Hilfestellung: Einmal lieferte sie den menschlichen Betrachtern Wahrscheinlichkeiten hinsichtlich aller mögliche Diagnosen, die sich aufgrund der Abbildung theoretisch treffen ließen, in zweiten Fall lieferte die KI nur die Wahrscheinlichkeit für eine vorliegende bösartige Veränderung. Im dritten Fall wählte das System Bilder mit gesicherten Diagnosen aus, die der jeweils vorliegenden ähnlich waren, hieß es am Dienstag in einer Aussendung der MedUni.

Insgesamt kamen so über 13.000 Entscheidungen zusammen. Es zeigte sich, dass die Rate der richtigen Diagnosen von 63,6 auf 77 Prozent anstieg, wenn die Ärzte von der KI die verschiedenen Wahrscheinlichkeiten zu allen Diagnosen angezeigt bekamen. Die anderen beiden Formen der maschinellen Unterstützung erhöhten die Treffsicherheit der Experten allerdings nicht. „Interessanterweise profitierten weniger erfahrene Untersuchende mehr von der KI-Unterstützung als erfahrenere. Weniger erfahrene Untersucher vertrauten der KI auch eher als erfahrene. Letztere nahmen die Vorschläge der KI zur Änderung ihrer ursprünglichen Diagnose nur in jenen Fällen, in denen sie selbst unsicher waren“, so die Studienautoren.

KI konnte aber auch Experten verunsichern

Dass die Zusammenarbeit aber auch Ergebnisse in die unerwünschte Richtung bringen könnte, zeigten die Wissenschafter in einem weiteren Teil der Untersuchung. Hier ließen sie die KI bewusst falsche Diagnose-Empfehlungen ausgeben. Es zeigte sich, dass keine der Teilnehmer-Gruppen davor gefeit war, auf eine falsche Fährte gelockt zu werden. Das galt auch für ausgewiesene Experten auf dem Gebiet. Das notwendige Vertrauen in den KI-Kollegen könne also auch unerwünschte Auswirkungen haben, so die Wissenschafter.

Im Rahmen der umfassenden Untersuchung zeigte sich überdies, dass solche Systeme auch dazu geeignet sind, aus einer Reihe an Bildern solche herauszufiltern, auf denen sicher keine bösartigen Veränderungen zu sehen sind. Das könne in der medizinischen Praxis dabei helfen, die Anzahl der Bilder zu reduzieren, die tatsächlich von Experten beurteilt werden müssen.

Die Forscher gehen davon aus, dass ihre Erkenntnisse zur Hautkrebs-Diagnose auch auf anderen Bereiche der Medizin übertragbar sind. Angesichts der Ergebnisse ihrer Untersuchung plädieren sie dafür solche KI-Systeme immer in Kooperation mit den Anwendern zu testen. Für die Studienautoren werden einander menschliche und KI zukünftig „ergänzen und gemeinsam die Patientenversorgung verbessern. Nicht der Wettkampf, sondern die Zusammenarbeit zwischen Menschen und KI sollte in den Vordergrund rücken“, meinen sie.

 

Künstliche Intelligenz
Die Studie zeigt großes Potenzial der Zusammenarbeit von menschlicher und künstlicher Intelligenz in der Medizin auf.
4X Images_iStock