Uni Lübeck: Einsatz von KI zur Verarbeitung biomedizinischer Signale

27. Juni 2022

Forschende aus Medizin, Medizintechnik und Informatik vernetzen sich. Metropolregion Hamburg entwickelt sich zu einem Hotspot für KI in der Medizin

Der menschliche Körper liefert eine Vielzahl von Signalen, die sich mithilfe medizinischer Geräte auswerten lassen. Doch die richtige Interpretation ist alles andere als einfach. Künstliche Intelligenz (KI), die immer weiter in alle Bereiche des Lebens vordringt, kommt nun auch vermehrt in der Medizin zum Einsatz. Allerdings geht es bei KI in erster Linie um Informationsverarbeitung. Neue Lösungen lassen sich also nur dann entwickeln, wenn sich Forschende aus Medizin, Medizintechnik und Informatik vernetzen, um gemeinsames Wissen aufzubauen. Genau das ist jetzt an der Universität Lübeck geschehen.

DFKI mit Außenstelle an der Universität Lübeck vertreten

Initiiert wurde das Vorhaben vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) mit Sitz in Kaiserslautern. Dazu hat das Institut eine eigene Außenstelle an der Universität zu Lübeck in der Metropolregion Hamburg eingerichtet. Philipp Koch koordiniert hier den Forschungsbereich Künstliche Intelligenz in der biomedizinischen Signalverarbeitung und beschäftigt sich mit dem Einsatz dieses Teilgebiets der Informatik zur gezielten Interpretation von Körpersignalen. Die Bandbreite ist groß und beginnt schon beim einfachen Stethoskop. Um die damit abgehörten Töne und Geräusche richtig zu beurteilen, kann KI den Arzt insofern unterstützen, dass relevante Töne verstärkt und Störgeräusche ebenso wie nicht relevante Signale unterdrückt werden. Dem Arzt kann dies mehr Sicherheit dabei geben, die richtige Diagnose zu stellen.

KI-Anwendungsbereiche in der Medizin – von Prothesen bis zu Hörgeräten

Ein weiteres Thema für den Bereich KI in der Medizin ist die Entwicklung von Prothesen, die elektrische Impulse des Körpers nutzen können, um gezielte Handbewegungen auszuführen. „Bisherige Systeme können nur sehr wenige Gesten erkennen, die speziell trainiert werden müssen“, erklärt Koch. „Mithilfe von KI lassen sich mittlerweile schon 52 Gesten erkennen und bereits nach einem kurzen Training intuitiv ausführen.“

Darüber hinaus bieten sich Hörgeräte als Anwendungsgebiet für künstliche Intelligenz an. Bei allen Fortschritten, die bereits auf diesem Gebiet gemacht wurden, erfordern sie noch heute unzählige Einstellungen und liefern vor allem in lauten Umgebungen derzeit noch ein eher unzureichendes Hörerlebnis. Die Analyse der akustischen Signale mit KI-Unterstützung erlaube hier nicht nur die automatische Adaption auf unterschiedliche Hörszenarien, sie biete auch eine weit intelligentere Einflussnahme auf die Wahrnehmung, so der KI-Experte.

KI als intelligente Mensch-Maschine-Schnittstelle

„Der Einsatz von KI zur Verarbeitung biomedizinischer Signale erlaubt es nicht nur, Probleme zuverlässiger zu diagnostizieren und Therapien gezielter vorzunehmen. Es eröffnen sich auch völlig neue Möglichkeiten, die sich heute bestenfalls erahnen lassen“, ist Koch überzeugt. Im Wesentlichen kann ein solches System nicht nur dazu beitragen, Informationen des Körpers gezielt aufzubereiten. Bei Behinderungen wirkt KI auch als intelligente Mensch-Maschine-Schnittstelle, die eine reibungslose Interaktion zwischen dem Körper und mechanischen Hilfsmitteln ermöglichen kann. Mit ihrer neuen Außenstelle in Lübeck und dem Fokus auf den medizinischen Bereich macht die DFKI die Metropolregion Hamburg zu einem Mittelpunkt für KI in der Medizin.
cb/sb