Das ist die Idee hinter neuen Arbeiten von Mikrobiologen am Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC), einem Lehrkrankenhaus der Harvard Medical School. Forscher dort haben ein Mikroskop entwickelt, das durch verbessert wird Technologie des maschinellen Lernens um die Diagnose potenziell tödlicher Blutinfektionen zu erleichtern und so die Überlebenschancen der Patienten erheblich zu verbessern.
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„Wenn jemand im Krankenhaus eine Infektion hat, werden Patientenproben an ein mikrobiologisches Labor geschickt, wo eine Diagnose gestellt wird.“ Dr. James Kirby, Direktor des Clinical Microbiology Laboratory am BIDMC und außerordentlicher Professor für Pathologie an der Harvard Medical School, sagte gegenüber Digital Trends. „Es gibt verschiedene Arten von Infektionen, darunter
bakteriell, Pilze und Parasiten. Dies können Blutkreislaufinfektionen, Harnwegsinfektionen, Lungenentzündung oder Durchfall sein. Die Patientenprobe wird von einem Mikrobiologen unter einem Mikroskop untersucht, der Formen, Farben und Muster der Organismen erkennt und die Klasse oder Art des Infektionserregers bestimmt. Diese wichtigen Informationen werden von Ärzten genutzt, um eine wirksame Behandlung auszuwählen.“Warum also künstliche Intelligenz (K.I.) nutzen? Der Grund dafür ist, dass es Jahre dauert, ein Experte zu werden, der Mikroben genau und konsistent erkennen kann. Außerdem nimmt die Überprüfung einer Probe viel Zeit in Anspruch – etwas, das in geschäftigen modernen Laboren immer weniger einfach zu bewerkstelligen ist. Um eine High-Tech-Alternative zu schaffen, trainierten die Forscher ein Faltungs-Neuronales Netzwerk, um Infektionserreger in Patientenproben zu erkennen, indem sie ihm 100.000 Trainingsbilder zeigten. In Tests ergab die Genauigkeit der Diagnosen erstaunliche 95 Prozent.
„Wir können uns eine KI vorstellen.“ „Das stellt eine Primärdiagnose, sobald es sein volles Trainingstempo durchlaufen hat und zum Experten wird“, fuhr Kirby fort. „Eine Sache, die uns jedoch wirklich begeistert, ist etwas, das wir ‚technologist assist‘ nennen. Die Idee besteht darin, die Fähigkeiten eines zu kombinieren Mikrobiologietechnologe und K.I. Konkret wird ein automatisiertes Mikroskop Hunderte von Bildern von der Patientenprobe aufnehmen. Die K.I. Das Programm würde dann ausgewählte Bilder mit Mikroben identifizieren und sie einem Techniker auf einem Computerbildschirm mit einem Diagnosevorschlag präsentieren. Der Techniker würde dann die Bildschirmbilder scannen und die Diagnose bestätigen. Mikroben sind in Proben oft sehr selten und es kann lange dauern, bis ein Techniker Mikroben auf herkömmliche Weise manuell identifiziert. Die Unterstützung durch den Techniker würde die Zeit, die der Techniker für eine Diagnose benötigt, auf Sekunden reduzieren.“
Ein Papier, das das Projekt beschreibt, war kürzlich im Journal of Clinical Microbiology veröffentlicht.
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