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Ultraschall mit KI-Anleitung zugänglicher machen
Patrick T. Macht
„Ich würde gerne eine Zukunft sehen, in der der Blick ins Innere des Körpers so routinemäßig wird wie das Messen der Blutdruckmanschette“, sagt Charles Cadieu ’04, MEng ’05. Als Präsident des Medizintechnik-Startups Caption Health sieht er diese Zukunft in greifbarer Nähe – mit Hilfe künstlicher Intelligenz.
Cadieu erinnert sich noch gut an den Aha-Moment während seiner Postdoktoranden-Forschung am MIT, als ihm klar wurde, dass das Gebiet der KI nie mehr dasselbe sein würde. Er arbeitete im Labor von James DiCarlo (heute Peter-de-Florez-Professor für Neurowissenschaften) an neuronalen Netzwerken – KI-Systemen, die aus Deep-Learning-Algorithmen bestehen, die die dichten Netzwerke von Neuronen im Gehirn emulieren. Bis dahin waren neuronale Netze nicht in der Lage, selbst einfache Sehaufgaben zu erledigen, die das Gehirn mit Leichtigkeit bewältigt. Doch 2012, als Cadieu an seinem Computer im McGovern Institute for Brain Research saß, sah er etwas Bemerkenswertes: den ersten Beweis dafür, dass eines der neuronalen Netzwerke, die er untersuchte, Objekte genauso gut erkennen konnte wie Neuronen im Gehirn von Primaten.
Im nächsten Jahr nutzte Cadieu seine Expertise im Bereich Deep Learning – die er während seines Studiums der Elektrotechnik und Informatik am MIT und der Neurowissenschaften an der University of California, Berkeley, entwickelt hatte – um Caption Health mitzubegründen. Cadieu sagt, er und sein Mitbegründer hätten sich in diese Idee verliebt, die medizinische Bildgebung zu demokratisieren – den Zugang der Patienten zu hochwertiger Diagnosetechnologie zu erweitern. Insbesondere entschieden sie sich, sich auf Ultraschall zu konzentrieren, eine erschwingliche, tragbare und effektive Bildgebungstechnologie, die auf einer Sonde und hochfrequenten Schallwellen beruht. Für den Betrieb des Ultraschalls seien sehr erfahrene und qualifizierte Mitarbeiter erforderlich, sagt Cadieu. Wenn unsere Software diese Leute emulieren könnte, könnten wir diese Fähigkeit einer ganz neuen Gruppe von medizinischen Anbietern vermitteln.
Betreten Sie das Flaggschiffprodukt des Unternehmens, Caption Guidance, einen Ultraschall-Copiloten mit Deep-Learning-Algorithmen, der anhand von Ultraschallbildern trainiert wurde, die von Experten aufgenommen wurden. Die Software führt den Benutzer durch die Positionierung und Bewegung der Ultraschallsonde, erfasst kontinuierlich Bilder und bewertet deren Qualität. Die FDA hat Caption Guidance im Februar genehmigt, nachdem eine Studie gezeigt hatte, dass Krankenschwestern ohne Ultraschallausbildung damit Bilder des Herzens in diagnostischer Qualität erhalten können. Cadieu geht davon aus, dass die Technologie zunächst von Notärzten zur Untersuchung der Herzfunktion eingesetzt wird. Er hofft jedoch, dass es schließlich überall eingesetzt wird, von großen Krankenhäusern bis hin zu ländlichen Dörfern, um Menschen auf eine Vielzahl von Erkrankungen zu untersuchen.