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22.04.2014

18:30 Uhr

Fraunhofer MEVIS

„Der Computer kann den Arzt nicht ersetzen“

VonClaudia Wessling

Das Institut Fraunhofer MEVIS ist auf medizinische Visualisierung spezialisiert. Den Arzt könne der Computer aber nicht ersetzen, sagt der Leiter des Instituts Horst Karl Hahn im Interview: „Wir können nur technologische Hilfestellungen leisten.“

Die Früherkennung, etwa von Brustkrebs, ist ein Gebiet das Horst Karl Hahn besonders interessiert. dpa

Die Früherkennung, etwa von Brustkrebs, ist ein Gebiet das Horst Karl Hahn besonders interessiert.

Horst Karl Hahn ist Experte für medizinische Visualisierung und kommissarischer Leiter des Instituts Fraunhofer MEVIS.

Herr Professor Hahn, Organe, Körperteile und gar Handlungsempfehlungen mit dem Computer zu visualisieren ist ja alles andere als einfach. Müssen Ihre Mitarbeiter am Fraunhofer MEVIS eigentlich so was wie Genies mit Dreifachstudium in Mathe, Informatik und Medizin sein?
Solche Multitalente gibt es in der Realität natürlich selten. Was wir suchen, sind Menschen, die die Anwendung suchen, die gerne interdisziplinär arbeiten und selbst etwas in der Medizin verändern wollen. Bei uns im Institut arbeiten Physiker, Informatiker und Mathematiker miteinander, jeder versucht, sein Handwerkszeug so gut wie möglich einzubringen. Wir beschäftigen auch computerinteressierte Mediziner, die den technisch ausgebildeten Kollegen die Klinikpraxis und die medizinische Sprache nahe bringen.

Dadurch, dass sie mit Krankenhäusern weltweit zusammenarbeiten, ist ja auch eine besondere kulturelle Kompetenz nötig?
In der Tat, wir arbeiten mit weltweit mehr als 100 Kliniken zusammen. Wenn es um Brustkrebs geht, sind wir mit Projekten in der EU und den USA unterwegs. Die Arbeiten zur Leber erfolgen häufig mit Kliniken in Asien. Da sind kulturelle Kompetenzen natürlich von Vorteil – ebenso wie Talent in der Kommunikation und Selbstorganisation.

Sie erwähnten, dass für eine Operationsvorbereitung einer Leberlebendspende mitunter mehrere Stunden Arbeit notwendig sind. Wie entwickelt sich der Rechneraufwand in dem Bereich der medizinischen Visualisierung?
Mehrere Stunden Bearbeitungszeit sind bei uns bis heute in anspruchsvollen Fällen keine Besonderheit. Wir arbeiten daran, bestimmte Arbeitsschritte zumindest teilweise zu automatisieren und die Verfahren der Bildanalyse zu verbessern. Besonders zeitaufwändig ist der Prozess der sogenannten Segmentierung, das heißt, möglichst schnell und verbindlich alle relevanten anatomischen Strukturen definieren zu können. Das heißt, beispielsweise aus einem Bild-Datensatz die Grenzen eines Tumors oder den exakten Verlauf komplexer Gefäßstrukturen zu extrahieren.

Welcher Forschungsbereich liegt Ihnen besonders am Herzen?
Die Früherkennung und Differentialdiagnostik von Tumoren, etwa bei Brustkrebs, ist ein Gebiet, das uns besonders interessiert. Wir wollen Methoden entwickeln, wie man die Trefferquoten bei der Früherkennung verbessern kann, indem wir möglichst wenige relevante Informationen aus der bildgebenden Diagnostik übersehen. Aber ich will nicht zu früh übersteigerte Hoffnungen wecken: Die computergestützte medizinische Bildgebung ist erst drei, vier Jahrzehnte alt. Man muss schon sagen, das gesamte Gebiet steckt – trotz aller positiven Resultate – noch in den Anfängen.

Welchen technischen Herausforderungen begegnen Sie?
Die Frage ist, wie gehen wir künftig mit den Massen der immer aufwändigeren Diagnostik um. Zum Beispiel bei Brustkrebs-Verdacht: Wir bekommen Bilder der Mammographie, vom Ultraschall und vom MRT, in manchen Fällen werden durch eine Biopsie zusätzliche Erkenntnisse gewonnen. Wie bringen wir unterschiedliche Datensätze allein der Bild-Diagnostik zusammen? Bei der Mammographie etwa wird die weibliche Brust aus einer ganz anderen Position und Stellung betrachtet als bei MRT oder Ultraschall. Da entwickeln wir Modelle, wie diese unterschiedlichen Deformationen zurückgerechnet und vergleichbar gemacht werden können. Und dann am besten so, dass es auf kleinen Rechnern schnell geht.

Das Stichwort Big Data bereitet also auch Ihnen durchaus Kopfzerbrechen?
Durch die digitale Pathologie bekomme ich sehr viel detailliertere Informationen, mit dem Tausendfachen an Bildpunkten im Vergleich etwa zu einer Mammographie. Wir könnten also viel differenzierter hingucken, doch der Mensch stößt da an seine Grenzen. Da kann der Computer komplementär wirken, indem er systematisch und zuverlässig sehr große Datenmengen nach definierten Kriterien quantitativ auswertet - und dem Arzt möglicherweise zu neuen Einsichten verhilft.

Wie sehen das denn die Ärzte, wenn der Computer ihnen immer mehr die Arbeit abnimmt?
Ich möchte hier schon nochmal deutlich machen, dass der Computer den Menschen ergänzen soll, nicht ersetzen. Was die 3D-Rekonstruktionen etwa für OP-Vorbereitungen, die quantitative Tumorcharakterisierung oder die Tumorentdeckung mittels tomographischen Aufnahmen angeht, ist manchem Arzt der Aufwand noch zu hoch. Auch weil es noch sehr viel manuellen Expertenaufwand erfordert, diese Analysen zu machen. Aber es zeichnet sich schon die Tendenz ab, dass vor allem schwierige Fälle von unseren Methoden profitieren. Wichtig für die Ärzte ist immer, dass sie unsere Darstellungen nachvollziehen und immer auf die zugrundeliegende Bilddiagnostik zurückgreifen können. Wir simulieren nicht wirklich die Chirurgie, wir können nur technologische Hilfestellungen leisten. Die Entscheidungen fällen die Ärzte.

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