Mit KI und Quan­ten­tech­no­lo­gie gegen COVID-19

Das Münch­ner Health­Tech-Unter­neh­men Smart Repor­ting hat im Rah­men öffent­lich geför­der­ter For­schungs­pro­jek­te bereits meh­re­re mit Künst­li­che Intel­li­genz (KI) Algo­rith­men ver­bun­de­ne Sys­te­me ent­wi­ckelt, die Krank­heits-typi­sche Ver­än­de­run­gen auf CT-Bil­dern auto­ma­tisch erken­nen und quan­ti­fi­zie­ren. Im Rah­men eines For­schungs­pro­jek­tes betei­ligt sich Smart Repor­ting nun bei Plan­QK — einem vom Bun­des­wirt­schafts­mi­nis­te­ri­um (BMWK) geför­der­ten Öko­sys­tem für Quan­ten­un­ter­stütz­te Künst­li­che Intel­li­genz. Es wird eva­lu­iert, ob die Pro­duk­te von Smart Repor­ting dadurch auf Quan­ten-Com­pu­ting-Res­sour­cen zurück­grei­fen kön­nen sowie um zusätz­li­che KI-Algo­rith­men zur auto­ma­ti­schen medi­zi­ni­schen Bild­ana­ly­se erwei­tert wer­den können.
 
Für die COVID19 Detek­ti­on setz­te Smart Repor­ting bereits auf Algo­rith­men von Dritt­an­bie­tern auf, die mit der eige­nen COVID-19-Bef­und­vor­la­ge ver­knüpft wur­den. Das kom­bi­nier­te Sys­tem ermög­lich­te damit die Ana­ly­se von Lun­gen-CT-Bil­dern und über­trug die vom Algo­rith­mus fest­ge­stell­ten Ergeb­nis­se direkt in einen struk­tu­rier­ten Befund. Die­ser konn­te vom Nut­zer erwei­tert, ver­än­dert und expor­tiert werden.
 
Quan­ten­tech­no­lo­gie könn­te KI-gestütz­te COVID-19 Dia­gno­se beschleunigen
Die kon­ven­tio­nel­le KI-gestütz­te Ana­ly­se eines CT-Daten­sat­zes der Lun­ge von COVID-19-Pati­en­ten dau­ert der­zeit aller­dings etwa zehn Minu­ten. Für eine Echt­zeit­dia­gno­se im kli­ni­schen All­tag ist das der­zei­ti­ge Sys­tem damit zu lang­sam. Abhil­fe kann hier Quan­ten­tech­no­lo­gie schaf­fen: Für den Anwen­dungs­fall 23 (“QKI zur assis­tier­ten COVID-19 Befun­dung und Ent­schei­dungs­un­ter­stüt­zung”) bei Plan­QK ist der Ein­satz von Quan­ten-Com­pu­ting zur Ana­ly­se von radio­lo­gi­schen Bef­und­da­ten bei Auf­nah­men der Lun­ge und der umlie­gen­den Orga­ne in Bezug auf die Dia­gno­se von Covid-19 vor­ge­se­hen. Im Rah­men die­ses Plan­QK-Anwen­dungs­falls soll die Mög­lich­keit einer deut­li­chen Beschleu­ni­gung der Dia­gno­se von COVID-19 mit Metho­den der Quan­ten­ge­stütz­ten Künst­li­chen Intel­li­genz (QKI) unter­sucht wer­den. Durch den Ein­satz von Quan­ten-Tech­no­lo­gie wird zudem eine effi­zi­en­te und stan­dar­di­sier­te Befun­dung erleich­tert — unter Berück­sich­ti­gung des Ein­sat­zes in einer pan­de­mi­schen oder ende­mi­schen Lage ein gro­ßer Vor­teil für Radio­lo­gin­nen und Radiologen.
 
Dar­über hin­aus wer­den die Pro­duk­te von Smart Repor­ting im Rah­men von Plan­QK auch in wei­te­ren Berei­chen durch QKI-Metho­den unter­stützt: Im Rah­men der COVID-19-Dia­gno­se wer­den kom­ple­xe Daten­sät­ze von Pati­en­ten erho­ben, die unter ande­rem auch detail­lier­te Daten zu Beglei­ter­kran­kun­gen der Lun­ge, des Her­zens, des Ober­bau­ches und des Ske­lett­sys­tems des Brust­korbs ent­hal­ten. Die­ser Daten­satz soll im Rah­men von Plan­QK mit Quan­ten­un­ter­stütz­ter Künst­li­cher Intel­li­genz aus­ge­wer­tet wer­den, um fest­zu­stel­len, inwie­weit ein­zel­ne Para­me­ter pro­gnos­ti­sche Rele­vanz haben oder für eine bes­se­re Ergeb­nis­vor­her­sa­ge und Res­sour­cen­pla­nung genutzt wer­den können.
 
Plan­QK bie­tet die Basis für die Nut­zung von Quantentechnologie
Basis dafür ist Plan­QK, eine offe­ne Platt­form für Quan­ten­un­ter­stütz­te Künst­li­che Intel­li­genz. Ziel des vom BWMK geför­der­ten Pro­jek­tes ist die Schaf­fung und För­de­rung eines Öko­sys­tems aus Künst­li­cher Intel­li­genz (KI)- & Quan­ten­com­pu­ting (QC)-Spezialisten, Ent­wick­lern kon­kre­ter QKI-Anwen­dun­gen sowie Nut­zern, Kun­den, Dienst­leis­tern und Bera­tern. Die Plan­QK-Platt­form lie­fert die tech­ni­sche Basis für den Auf­bau einer Com­mu­ni­ty für Quan­ten­un­ter­stütz­te Künst­li­che Intelligenz.