Künstliche Intelligenz hilft bei Gewebe-Untersuchungen
Pathologie ist die Lehre von Krankheiten. Viele verwechseln sie mit der Rechtsmedizin. Doch während Gerichtsmediziner nach Todesursachen suchen, arbeiten Pathologen für die Lebenden. Sie untersuchen Zellen und Gewebe auf Krankheiten wie zum Beispiel Krebs und liefern damit die Grundlage vielleicht irgendwann den Krebs zu besiegen. Um Befunde noch schneller liefern zu können, wird die Pathologie an der Universitätsklinik Frankfurt schrittweise digitalisiert – auch mit Künstlicher Intelligenz.
Hier ist filigrane Handarbeit gefragt. Im Labor der Pathologie im Uniklinikum Frankfurt werden Gewebeproben von Patienten aufbereitet. Die Proben werden dazu in Wachs gegossen, dann hauchdünn geschnitten und schließlich ganz vorsichtig auf einen Objektträger gelegt.
Arbeitsschritte, die man automatisieren könnte. Aber:
Prof. Peter Wild, Leiter Pathologie Frankfurt
„Wenn Sie bei A Brustkrebs haben und Probe B ist eine Brustbiopsie einer Patientin ohne Krebs. Und bei der diagnostiziert man Krebs und das aber gar nicht echt ist, sondern eine Verschleppung von Material. Und das darf nicht passieren und darum sind Menschen da noch besser.“
Beim nächsten Schritt darf dann die Maschine ran. Die Proben auf den Objektträgern werden eingefärbt, wodurch die Gewebebestandteile sichtbar werden.
Jetzt beginnt die Arbeit des Pathologen. Unterm Mikroskop muss er erkennen, ob es veränderte Zellen gibt und was das bedeutet. Und er muss das Verhältnis von kranken zu gesunden Zellen bestimmen. Denn davon hängt ab, ob eine Therapie nötig ist und welche.
Bei über einer Million Zellkerne hier im Bild kann Peter Wild nur schätzen.
Prof. Peter Wild, Leiter Pathologie Frankfurt
„Und ich muss schätzen, sind es zehn Prozent, zwanzig Prozent, dreißig Prozent. Und es gibt für alles Cutoffs, also Grenzwerte. Und wenn ich über diesen Cutoff komme, dann gibt es eine Chemotherapie. Und es gibt – und da gibt es sehr schöne Vergleiche – auch zwischen Pathologen halt leider eine Streuung bei dem, was Menschen schätzen.“
Die KI hingegen kann exakt bestimmen, wie viel Prozent des Gewebes mit Krebszellen befallen ist, wie schnell sich diese ausbreiten und wie aggressiv der Tumor entsprechend ist.
Exaktere Ergebnisse bedeuten für die Patienten hier am Klinikum noch passgenauere Therapien. Doch kein Patient bekommt einen Befund, der ausschließlich von einer Künstlichen Intelligenz erstellt wurde. Peter Wild und seine Kollegen prüfen und bewerten immer, was die KI gefunden hat.
Prof. Peter Wild, Leiter Pathologie Frankfurt
„Vertrauen ist etwas, dass man nur zu Menschen aufbauen kann. Darum starten und landen ja auch Piloten immer noch unsere Flugzeuge. Wahrscheinlich könnte das der Autopilot genauso gut. Trotzdem würde ich mich aktuell in kein Flugzeug setzen wo kein Pilot mehr drin sitzt.“
Noch wird lange nicht jede der jährlich 35.000 Gewebeproben hier in Frankfurt mit KI untersucht. Das wäre zu daten- und energieintensiv und deshalb zu teuer. Bei welchen Proben KI eingesetzt wird, entscheiden die Ärzte unter anderem nach Dringlichkeit.
Die Zukunftsvision ist aber klar:
Prof. Peter Wild, Leiter Pathologie Frankfurt
„Ich hätte gerne ein System, das jeden Objektträger screent und sagt, da hat’s Krebs drauf, dieser Fall, der wird als erstes befunden. Dass man auch intern im Labor so eine Triage bekommt, welche Fälle sind wichtig und sind nicht wichtig. Das haben wir noch nicht. Aber das wird kommen, ganz sicher.“
