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News • EU-projekt "TEF-Health"
Qualitätssicherung von KI-Systemen und Robotik in der Medizin vorantreiben
Künstliche Intelligenz (KI) treibt aktuell eine Vielzahl von Innovationen in der Medizin an. Gerade in diesem Gebiet stellt sich die kritische Frage: Wann ist ein neues KI-System verlässlich?
Um innovative Ansätze in KI und Robotik im Gesundheitswesen zu prüfen und schneller zur Marktreife zu bringen, hat die EU ein Projekt im Rahmen des Programms TEF (Testing and Experimentation Facilities) im Bereich Gesundheit gestartet. Es trägt den Namen TEF-Health und startete mit einem Kick-Off-Meeting am 23. Januar. Das Projekt ist Teil des Programms „Digital Europe“ und wird mit 60 Millionen Euro gefördert. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ist maßgeblich an einer Projektgruppe beteiligt, die agile Zulassungsprozesse für vertrauenswürdige KI etablieren wird. Innerhalb der PTB ist das Projekt Teil ihres innovativen Schwerpunkts systemische Metrologie. Ziel ist es dabei, Qualitätsstandards für vernetzte Daten und KI auf messbare Größen zurückzuführen und so das Vertrauen in KI-Systeme zu stärken.
Die PTB will darin die Qualitätssicherung von Daten als Grundlage von KI-Systemen in der Medizin maßgeblich vorantreiben
Daniel Schwabe
Ein Arzt braucht viel Erfahrung, Kenntnisse und jahrelanges Training, um etwa ein EKG profund auswerten zu können. Automatisierte Verfahren auf der Basis von KI können hier unterstützend wirken. Auch ein KI-System muss trainiert werden, und zwar (in diesem Fall) mit sehr vielen und hochwertigen EKG-Daten, um beispielsweise auch kleinste Auffälligkeiten in EKGs zu finden und so zuverlässige Hinweise zur Diagnosestellung zu liefern. Was aber sind hochwertige Daten für diesen Zweck? Wann ist ein KI-System verlässlich? Das sind die Fragen, mit denen sich die PTB im Projekt TEF-Health beschäftigen wird. PTB-Wissenschaftler Daniel Schwabe leitet ein dynamisches Projektteam von PTB, Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut und TÜV AI Lab, das die Arbeitspakete „Standards und Qualität“ und „Zertifizierung“ bearbeitet. „Die PTB will darin die Qualitätssicherung von Daten als Grundlage von KI-Systemen in der Medizin maßgeblich vorantreiben“, erläutert Schwabe. „So werden wir eine Basis für eine vertrauenswürdige Verwendung von KI innerhalb der EU schaffen“, ergänzt Prof. Tobias Schäffter. Er ist Leiter der PTB-Abteilung „Medizinphysik und metrologische Informationstechnik“, hat die Projektgruppe initiiert und begleitet sie strategisch.
Für Vertrauen in Messungen zu sorgen – dafür steht die PTB generell, indem sie die Qualität von Messungen oder Datensätzen bewertet. Auch in der digitalen Metrologie der Zukunft ist die PTB ein Garant für Zuverlässigkeit, indem sie Daten bewertet, Algorithmen erklärt und so zur Zertifizierung von künstlicher Intelligenz beiträgt. Die PTB arbeitet zusammen mit anderen zentralen Akteuren der deutschen Qualitätsinfrastruktur (BAM, DAkkS, DIN, DKE) an der Umsetzung einer digital transformierten, interoperablen und zukunftsorientierten Qualitätsinfrastruktur, der QI-Digital. Das Projekt QI-Digital wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) ins Leben gerufen. KI in der Medizin ist eines von drei zentralen Themen in der deutschen Initiative und wird daher eng mit dem europäischen TEF-Health zusammenarbeiten.
Digitale Daten in der Medizin können praktisch nie als einzelne Werte gemessen und bewertet werden, sondern es geht oft darum, komplexe Systeme von Messverfahren und Sensoren zu verstehen und zu charakterisieren. Systemisch und in Zusammenhängen denken – das ist auch die Anforderung an ein Mess- und Prüfwesen, das in Zukunft Vertrauen, Verlässlichkeit und Sicherheit garantieren soll. So wie Urmeter und Urkilogramm als Standards des Messwesens dienten, so sollen auch die Qualitätsstandards für vernetzte Daten und KI auf messbare Größen rückführbar sein. Vorangetrieben wird diese Forschung bei der PTB im Rahmen eines Innovationsclusters, der derzeit drei Themenschwerpunkte adressiert: Vernetzte Mobilität, Stadt der Zukunft und Digitale Medizin.
Das Projekt TEF-Health
Das EU-Projekt TEF-Health trägt der atemberaubenden Geschwindigkeit des technischen Fortschritts im Bereich KI und Robotik auch im Gesundheitswesen Rechnung. An TEF-Health (TEF steht für Testing and Experimenting Facilities) sind insgesamt 51 Institutionen beteiligt. Sie werden neuartige KI-Ansätze in realitätsnahen Umgebungen testen. Das gilt für neue Software, die etwa in der medizinischen Diagnostik an Patientinnen und Patienten eingesetzt wird, genauso wie für intelligente Geräte, die direkt am oder im Menschen arbeiten – zum Beispiel Operations- oder Pflegeroboter bzw. intelligente Implantate. Außerdem werden im Projekt neue regulatorische Anforderungen erarbeitet, etwa standardisierte Testprotokolle. Deshalb sind neben führenden Krankenhäusern und medizinischen Einrichtungen (wie der Charité in Berlin oder dem Karolinska Institut in Stockholm) sowie industriellen Forschungseinrichtungen auch regulierende Stellen wie der TÜV und nicht zuletzt nationale Metrologieinstitute, die PTB und ihr französisches Pendant LNE, vertreten. Geleitet wird das Projekt von Prof. Dr. Petra Ritter von der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Ein wichtiges Fernziel von TEF-Health ist es, nachhaltige Kooperationen zwischen Wirtschaft, akademischer Forschung und weiteren Akteuren zu etablieren. Die neu geschaffenen Evaluierungsressourcen und Infrastrukturen werden künftig der Industrie in Form von Dienstleistungen zur Verfügung stehen, um eine vertrauenswürdige, sichere und geprüfte KI in der Medizin in ganz Europa einsetzen zu können.
Quelle: Physikalisch-technische Bundesanstalt
27.01.2023
