Menü
Kieler Nachrichten | Ihre Zeitung aus Kiel
Anmelden
Wissen Doktor Algorithmus
Nachrichten Wissen Doktor Algorithmus
Partner im Redaktionsnetzwerk Deutschland
20:01 24.06.2016
Moderner Computertomograph im Universitätsklinikum Jena
Moderne Computertomographen können immer mehr und bessere Bilder von Patienten liefern – so viele, dass die Ärzte nicht mehr mit der Analyse hinterherkommen. Jetzt soll selbstlernende Software helfen. Quelle: dpa
Anzeige

Wie ein Fächer gleitet der Strahl des Computertomographen über den Patienten. Schicht für Schicht scannt er die Lunge. Später wird der Radiologe diese Querschnittaufnahmen für seine Diagnose nutzen. Je moderner der Computertomograph, desto dünner die Scheiben.

Doch so präzise die Technik mittlerweile arbeitet, so nebulös klingen immer noch manche Radiologenbefunde: "Keine sichtbaren Knochenmetastasen", heißt es dann, oder "Verlaufskontrolle empfohlen". Nicht immer können Radiologen erkennen, ob eine Körperregion erkrankt ist, oder nicht. Zu unklar sind die Standards, zu ungenau die Diagnosen. Das soll sich bald ändern und zwar mit Hilfe modernster Technik.

Um Brustkrebs und Lungenkarzinome frühzeitig zu erkennen, nutzt Radiologe Markus Lentschig vom Zentrum für moderne Diagnostik in Bremen eine neue Software, die gefährliche Stellen vorab farbig markiert. "Das spart Zeit und die Software läuft nicht Gefahr, unter mangelnder Konzentration zu leiden", sagt Lentschig. Er geht davon aus, dass in Deutschland bis zu 20 Prozent der Radiologen diese oder eine ähnliche Software bereits nutzen. Tendenz steigend. Doch welche Gefahren birgt es, wenn Maschinen die Arbeit der Ärzte übernehmen?

Höhere Auflösung macht mehr Arbeit

Dazu muss man zunächst verstehen, wie die neue Software funktioniert. Früher konnten beispielsweise Computertomographen gerade mal ein Zentimeter dicke Bildscheiben produzieren. Bei einem 35 Zentimeter langen Brustkorb hatte man zum Schluss also 35 Bilder. Heute produzieren moderne Computertomographen mehr als das Zehnfache dieser Menge, weil immer dünnere Bildscheiben möglich sind. "Wir untersuchen heute alle Körperregionen mit viel höherer Ortsauflösung, haben aber auch entsprechend viele Bilder", sagt Lentschig.

Der Computertomograph erstellt heute einen kompletten 3-D-Datensatz, den die Ärzte sich darstellen lassen können, wie sie wollen. Sie bestimmen, ob das Bildmaterial von oben nach unten, von links nach rechts, in Ein-Millimeter-Schichten oder noch feiner dargestellt wird. Der Nachteil: Statt 35 Bildern gibt es inzwischen 350 Aufnahmen – und damit deutlich mehr Arbeit für die Ärzte.

Noch extremer ist die Entwicklung bei der Kernspintomographie: Wo früher 100 Aufnahmen erstellt wurden, können heute bis zu 10 000 Aufnahmen anfallen, die vom Radiologen beurteilt werden müssen, was indes schlichtweg unmöglich ist.

Software trifft eine Vorauswahl

Hier kommen Computer ins Spiel. Denn die Chance, genauere Diagnosen zu treffen, ist verschenkt, wenn der Arzt keine Zeit findet, die Bilder überhaupt auszuwerten. An dieser Stelle setzen die neuen Computerprogramme an: Sie scannen das Bildmaterial in Sekunden, berechnen Abweichungen und markieren Auffälligkeiten im Voraus. So können sich Radiologen später gezielt die abweichenden Stellen anschauen.

"Durch die Software sind mir schon Strukturen aufgefallen, die ich davor übersehen hatte", sagt Lentschig. "Es kann natürlich vorkommen, dass sie Stellen markiert, die sich als harmlos herausstellen, aber die Bewertung der Bilder bleibt sowieso immer beim Arzt."

Die Anamnese spielt weiter eine wichtige Rolle: "Rundlich wirkende Herde können unter Umständen auch Folge einer Entzündung sein. Wenn man nicht sicher ist, fragt man den Patienten, ob er mal eine Lungenentzündung hatte oder ob Voraufnahmen existieren", erklärt Lentschig. Das könne der Computer heute noch nicht. Dennoch erleichtert die Software den Radiologen die Arbeit stark. Aber was, wenn der Mensch ihr irgendwann blind vertraut?

Immer mehr Bilder vom Körper: Computertomographen der jüngsten Generation machen sowohl Knochen- und Gewebestrukturen als auch Stoffwechselvorgänge sichtbar. Quelle: dpa

Stefan Schönberg, Radiologe am Universitätsklinikum Mannheim, bleibt gelassen. Er glaubt nicht, dass Radiologen künftig von Maschinen ersetzt würden. Im Gegenteil: Die Software ermögliche es, Rundherde und andere Strukturen systematisch zu skalieren, ihre Lage, Dichte und Form genau zu bestimmen. "Es geht ja darum, dass selbstlernende Programme viel mehr Merkmale entdecken können als der Mensch", sagt er.

Speise man zudem bald anonymisierte Patientendaten aus anderen Fachbereichen wie der Pathologie ein, würden sie noch besser. "Wir heben das Ganze dann auf eine Metaebene: Ob jemand schon mal Lungenkrebs hatte oder Raucher ist, all diese Daten wird die Software kennen und somit auch in die Entscheidung, welche Therapie letztlich empfohlen wird, einbeziehen", sagt Schönberg. Er sieht den technischen Fortschritt als Chance für eine immer präzisere, personalisierte Medizin.

Alle Patientendaten an einem Ort

Immerhin nutze die Radiologie momentan nur einen Bruchteil der ihr zur Verfügung stehenden Daten. Und das soll sich schleunigst ändern. Zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für bildgestützte Medizin (MEVIS) und Forschern der Harvard Medical School überlegen die Radiologen, welche Merkmale in die Software eingearbeitet werden müssen, damit diese zuverlässig arbeitet.

Um das Datengold zu schürfen, braucht man Algorithmen. Und um diese zu entwickeln, müssen Experten entscheiden, welche Fragen die Software später beantworten soll. Dazu müssen standardisierte Daten in kompatiblen Formaten erhoben werden. Das Ganze könnte eines Tages in einer zentralen Datenbank münden, die sämtliche Patientendaten erfasst. Gewebeproben, Erbgutdaten und Krankengeschichte inklusive.

Lukrativer Markt für Softwarekonzerne

Und was ist mit dem Datenschutz? Für Schönberg ist die Sache klar. "Entscheidend wird sein, dass die medizinischen Einrichtungen und Fachexperten die Daten haben und nicht die Softwarekonzerne", sagt er. Diese hätten längst entdeckt, dass der Gesundheitssektor ein lukrativer Markt ist. Schon jetzt würden im Ausland Firmen Kliniken Hunderttausende von Datensätzen abkaufen, um damit ein Geschäft zu machen.

Doch einen entscheidenden Vorteil hätten sie nicht: "Sie erreichen nicht den Endkunden, also den Patienten. Wir schon. Wir haben die Beispiele, die die Software braucht, um verschiedene Fakten abzugleichen. Wir wissen, ob jemand schon einmal eine Lungenentzündung hatte oder früher geraucht hat. Dieses Wissen geben wir an die Software weiter und diese kann das dann strukturiert in Zahlen ausdrücken."

Einschätzungen, die heute der Arzt trifft, könnten in Zukunft von Computerprogrammen übernommen werden. Der Radiologe wird diese Computerdiagnosen dann nur noch überprüfen und entscheiden, welches Untersuchungsverfahren das beste für Patient und vermutete Diagnose ist.

Der gläserne Patient

Doch welchen Preis zahlen wir dafür? Der Aachener Medizinethiker Dominik Groß hat sich intensiv mit neuen Technologien und dem Datenschutz in der Medizin auseinandergesetzt. Er ist skeptisch: "Wieso sollte es besser sein, dass die Radiologen unsere Daten haben anstatt der Konzerne? Wenn das das Argument sein soll, kann ich nur sagen: Ich bin nicht überzeugt."

Der Patient müsse der Weitergabe seiner Daten ausdrücklich zustimmen, fordert Groß – und hegt selbst unter dieser Voraussetzung Zweifel: "Man muss sich ernsthaft fragen, wie frei ein krebskranker Patient in seinen Entscheidungen ist. In der Hoffnung, wieder gesund zu werden, würde er womöglich jeder Form der Datenweitergabe zustimmen."

Immer tiefer dringt der medizinische Röntgenblick in unseren Körper ein – und produziert immer mehr Bilder. Die Redensart vom "gläsernen Patienten" ist längst keine Metapher mehr. Bei allen Chancen, die drastisch verbesserte bildgebende Verfahren und deren immer präzisere Auswertung der Medizin eröffnen, steht doch eine drängende Frage im Hintergrund: Wie durchsichtig wollen wir eigentlich sein?

Von Nadine Zeller

Wissen Die Brettspiele des Jahres - Und Action!
17.06.2016
Wissen Altersforschung im Aquarium - Ein Fisch ohne Jugend
10.06.2016
Wissen Gesetze für die virtuelle Realität - Mein Avatar kennt keine Regeln
03.06.2016