In einer Woche wurden dreitausend Menschen "untersucht", der AI-Augenmedizin-Großmodell erzählt eine neue Geschichte.

"Mit dem Handy zum Arzt gehen" klingt nach Science-Fiction, ist mittlerweile jedoch Realität geworden. 

Im Dezember 2024 nahm der Augenarzt Abulimitiaji aus dem Ersten Volkskrankenhaus der Region Kashgar, Xinjiang, gerade an einer großangelegten Untersuchung von Augenhintergrundkrankheiten teil, die von einem "intelligenten Handy-Arzt" geleitet wurde. 

Bei der Veranstaltung mussten die Teilnehmer nur ein Foto mit dem Handy machen, um ihre Augengesundheit zu prüfen, ihre Symptomprotokolle auszufüllen und eine Ersteinschätzung durch den KI-Arzt zu erhalten. Hinter diesem "Handy-Arzt" steckt ein großes ophthalmologisches KI-Modell als Hilfsmittel. Auf diese Weise erreichte die Screening-Aktion innerhalb kurzer Zeit über 30.000 Nutzer. 

In der Region Kashgar in Xinjiang, wo die Kataraktkrankheit aufgrund starker UV-Strahlung und langer Sonnenscheindauer häufig vorkommt, ist sie die Hauptursache für Erblindung. Da Augenärzte relativ selten sind, wird die Problematik vieler Augenkrankheiten von den Patienten häufig unterschätzt, sodass sie erst im fortgeschrittenen Stadium die Klinik aufsuchen und somit die beste Behandlungszeit verpassen. 

In ganz China mag das Problem in Kashgar kein Einzelfall sein, weswegen Augenkrankheiten stets von der Regierung und dem Gesundheitswesen priorisiert behandelt wurden. Im Jahr 2022 betonte die Nationale Gesundheitskommission in ihren "14. Fünfjahresplan für die nationale Augengesundheit", die Prävention und Kontrolle von spezifischen Augenkrankheiten bei wichtigen Bevölkerungsgruppen zu verstärken, wie beispielsweise der Vorbeugung von Kurzsichtigkeit bei Jugendlichen und der frühzeitigen Diagnose und Behandlung von Augengrunderkrankungen wie Glaukom. 

Heutzutage stellt sich die Frage, auf welches Niveau sich die Diagnose und Behandlung von Augenkrankheiten entwickeln kann, da fortschrittliche Technologien wie Künstliche Intelligenz im Gesundheitswesen zunehmend zum Einsatz kommen und neue Diagnosehilfsmittel entstehen. 

Wenn Augenkrankheiten auf große ophthalmologische Modelle treffen

Die Augen sind das Fenster zur Seele. Routineuntersuchungen des Augenhintergrunds und schnelle Arztgespräche spielen nicht nur bei der Diagnose und Behandlung von Augenerkrankungen eine Rolle – laut Daten sind fast 80 % der Augenhintergrundkrankheiten eigentlich vermeidbar und kontrollierbar; in anderen Fachbereichen, wie der Endokrinologie, kann die Augenhintergrunddiagnostik ebenfalls ein wichtiger diagnostischer Referenzpunkt sein. Parameter wie Blutgefäße und Sehnerv am Augenhintergrund sind von erheblichem Wert für die Diagnose systemischer Erkrankungen wie Diabetes und Bluthochdruck. 

Auf nationaler Ebene ist ein solches Diagnosesystem jedoch nicht weit verbreitet. 

Ein Mangel an Bewusstsein für das Screening von Augenkrankheiten ist sicherlich ein Stück des Puzzles, aber wichtiger sind die enormen Ressourcen- und Kosteneinsätze, die der Aufbau einer Augenabteilung in einem Krankenhaus erfordert, sowie das unausgewogene Verhältnis zwischen der Zahl der Augenärzte und der Patienten im Land. Laut eines neuen Berichts zur Augengesundheit in China gibt es landesweit nur 44.800 Augenärzte, was durchschnittlich nur 1,6 Augenärzte pro 50.000 Einwohner bedeutet. 

In ländlichen Gebieten ist dieses Ungleichgewicht besonders ausgeprägt. Eine Untersuchung des Augenheilkunde-Zentrums des Beijinger Tongren-Krankenhauses der Capital Medical University an 13.400 zweitrangigen und drittrangigen Krankenhäusern zeigt, dass das Problem der Verteilung medizinischer Ressourcen nach der Gesundheitsreform 2009 in gewissenmaßen gelöst werden konnte, jedoch in entlegenen westlichen Regionen wie Tibet das Wachstum medizinischer Ressourcen in der Augenheilkunde nach wie vor „deutlich hinter anderen Provinzen zurückbleibt“. 

Angesichts eines langen Ausbildungszeitraums für Ärzte und der aktuellen Unmöglichkeit, das Fehlen von Fachkräften schnell zu beheben, benötigt das Gesundheitssystem dringend ein genaues, effizientes und breit anwendbares Diagnosetool für Augenkrankheiten, das diese mit benutzerfreundlichen Methoden behandeln kann. 

In den letzten Jahren kam die Technik der großen KI-Modelle genau zur richtigen Zeit. 

Tatsächlich ist die Augenheilkunde, die stark auf Bilddiagnostik und auf eine große Menge an Bildinterpretationen durch Ärzte angewiesen ist, ein Fachgebiet, das sich sehr gut für Künstliche Intelligenz eignet. Daher stand die Augenheilkunde ganz oben auf der Liste der Unternehmen, als die erste Welle von „KI + Gesundheit“ begann. 

Jedoch ist die Entwicklung früher KI-Diagnoseprodukte in der Augenheilkunde aufgrund der begrenzten technischen Möglichkeiten und des mangelnden Verständnisses für medizinische Szenarien auf bestimmte Grenzen gestoßen, wie etwa das Fehlen standardisierter, qualitativ hochwertiger Datensätze von Augenerkrankungen; das eingeschränkte Potenzial von KI-Modellen bei der Analyse von Bilddaten in der Augenheilkunde, sodass die KI-Technologie nicht voll genutzt werden kann, um neue diagnostische Ziele zu identifizieren oder aufzudecken; oder die hohe Abhängigkeit des KI-Systems von Bilddaten, die eine unzureichende Integration mehrerer Informationsquellen zur Folge hat, was die Interpretierbarkeit der Diagnoseergebnisse beeinträchtigt. 

Diese Schwächen führen letztendlich zu ineffizienten und ungenauen Screening-Prozessen. Ärzte können zwar Ferndiagnosen durchführen, aber aufgrund der großen Anzahl von Patienten immer noch nicht in kurzer Zeit qualitativ hochwertige umfassende Screenings absolvieren. 

Heute, mit der Entwicklung großer Sprachmodelle, werden diese Probleme schrittweise gelöst. Ein Beispiel ist das ChatZOC, ein großes ophthalmologisches Sprachmodell, das von der Zhongshan Augenklinik (kurz "Zhongshan-Augenklinik") und Huawei gemeinsam entwickelt wurde, und bei dem Screening von Dr. Abu in seinem Krankenhaus genutzt wurde. 

Dieses Modell basiert auf der inländischen Ascendance-Computing-Power und wurde unabhängig als ophthalmologisches KI-Modell entwickelt. Im Bereich der Augenheilkunde ist die Zhongshan-Augenklinik eine renommierte Institution und das einzige öffentliche Augenklinikkrankenhaus, das direkt von der Nationalen Gesundheitskommission verwaltet wird, mit über 1,2 Millionen ambulanten Fällen pro Jahr und umfangreichen Datensammlungen im Augenbereich. Huawei unterstützt dabei hauptsächlich die Rechenpower für das Diagnoseverfahren und die Schulung und Ableitung des ChatZOC-Modells, welche effizient die Verarbeitung großer Datenmengen und die Erledigung komplexer Berechnungsaufgaben ermöglicht sowie die wissenschaftliche Qualität der Wissensantworten erhöht. 

Derzeit bietet dieses System fortschrittliche Funktionen für die Qualitätskontrolle von Augenhintergrundbildern und die Bewertung des Krankheitsrisikos. Es kann verschiedene Untersuchungsergebnisse wie Sehvermögen, Augeninnendruck, Spaltlampenfotografie und Fundusfotografie interpretieren und den Bewohnern helfen, potenzielle Augenerkrankungen frühzeitig zu entdecken. 

Ärzte verwenden das ChatZOC-Tool, um Augenerkrankungen zu untersuchen 

Es ist bemerkenswert, dass ChatZOC von der Forschungsstart im März 2023 bis zum Einstieg von Huawei in die gemeinsame Entwicklung im Dezember desselben Jahres und bis zur offiziellen Einführung im Juni 2024 in nur einem Jahr seine jetzigen Funktionen realisierte. 

Professor Lin Haotian, Direktor der Zhongshan-Augenklinik und Krankenhauspräsident, erwähnte, dass nach dem Einstieg von Huawei in das Forschungsprojekt die beiden Teams mehr als 180 Tage benötigten, um über 100 technische Herausforderungen zu überwinden, zahlreiche Versionen iterierten und schließlich die "Modellfähigkeiten um ein Vielfaches steigerten". Derzeit hat ChatZOC knapp 1,5 Millionen Ferndiagnosen ermöglicht und die Interpretationsbelastung der Ärzte bei der Diagnosetests um 50 % reduziert. 

Während dieses Prozesses hat sich die Anwendung von KI-Modellen im Gesundheitswesen, wie von der Branche erwartet, von einem "Generalisten" zu einem "Fachmann" entwickelt, der Augenerkrankungen versteht. Die Transformation der Augenheilkunde könnte sich hieran ausrichten. 

Diagnose, Forschung, Lehre: ChatZOC wird Teil des Alltags

Wie ein "Augenarzt in der Tasche, der das gesamte aktuelle klinische Wissen der Zhongshan-Augenklinik beinhaltet", so beschrieb Dr. Abu seinen neuen Helfer ChatZOC. 

In abgelegenen Gebieten müssen Patienten nicht mehr lange Strecken zurücklegen oder lange in der Schlange stehen, um einen Arzt zu sehen. Unter dem Modus "Voruntersuchung - Foto-Diagnose - Nachuntersuchung - Ophthalmologische Q&A" können Patienten mittels eines Mobiltelefons in Echtzeit die Online-Diagnosedienste der digitalen AI-Augenärzte von ChatZOC nutzen. 

Anschließend erstellen echte Ärzte basierend auf den von ChatZOC bereitgestellten Diagnoseberichten schnell eine abschließende Diagnose und informieren sofort über wesentliche Anomalien, um eine durchgängige Versorgung sicherzustellen. 

In der Kaschgar-Untersuchung organisierten das Team der Zhongshan-Augenklinik und die lokalen Ärzte eine zentrale Augenerkrankungsuntersuchung an zwei Krankenhäusern, drei Schulen und für die Einwohner von zwei Dörfern, wobei über 30.000 Menschen erreicht wurden, davon 3.000 mit einer Voruntersuchung. Bei der Untersuchung wurden bei 35% der Teilnehmer Augenerkrankungen wie Trockenes Auge, Refraktionsfehler und Katarakt festgestellt, wobei Dutzende an größere Krankenhäuser überwiesen wurden. 

Der Grund, warum so frühe Erfolge erzielt werden konnten, liegt an der erlernten "Arztmentalität" von ChatZOC. Lin Zhenzhe, Leiter der Digitalisierungstechnologieentwicklung und -anwendung der Zhongshan-Augenklinik, erklärt, dass viele Patienten ihre Krankheitssymptome nicht verstehen; um das Modell wirklich Patienten unterstützen zu lassen, muss das Ziel darin bestehen, "die Patienten dazu zu führen, dass sie ihre Krankheitssymptome mitteilen". 

Daher konzentriert sich ChatZOC im Gegensatz zu konventionellen KI-Modellen nicht nur auf die Erkrankungsanliegen des Patienten, sondern auch auf dessen emotionale Bedürfnisse. Der Patient empfindet den Prozess als Kommunikation mit einem echten Arzt. 

Gleichzeitig geht ChatZOC über die medizinische Diagnosehilfe hinaus und kann nach Prozessoptimierung auch in der Lehre, Forschung und beim Aufbau digitaler Krankenhäuser Anwendung finden. 

Beispielsweise können Medizinstudierende ChatZOC für den simulierten Arzt-Patienten-Frageprozess nutzen, um ihre diagnostischen Denkfähigkeiten zu entwickeln; in der Forschung kann ChatZOC als intelligenter Assistent des Wissenschaftlers fungieren, der ein "One-Stop-Management von Forschungsprojekten und Werkzeugen" bietet und interdisziplinäre Innovationen fördert. 

Darüber hinaus wird die digitale Krankenhausentwicklung aufgrund der politischen Förderung zum Trend in jüngster Zeit, wobei ChatZOC als Plattform für Krankenhäuser fungieren kann, um den gesamten Augenheilkunde-Berater rund um die Uhr anzubieten. Daten von bestehenden Tests zeigen, dass die ChatZOC-Unterstützung die Effizienz bei der Patientenversorgung um 75% steigern kann. 

Das Erreichen solcher Erfolge ist vor allem der tiefen Kenntnis der Teammitglieder über medizinische Szenarien während der Modellentwicklung zu verdanken. Huawei-Experten in relevanten Bereichen betonen, dass bei der Entwicklung von medizinischen Großmodellen das geistige Eigentum der Medizin respektiert werden muss, "damit AI der Branche dient und Branchenexperten Technologie verstehen". 

"Huawei widmet sich der Etablierung von Branchensockeln: Lösungsbasis, Ökosystembasis und Talentbasis, um die Zhongshan-Augenklinik mit AI im Gesundheitswesen zu unterstützen." 

Unterstützung hierarchischer medizinischer Versorgung: Der große positive Impact des Modells

In der Medizin gibt es die berühmte "Unmögliche Dreieckstheorie": In der traditionellen Gesundheitsproduktion ist es schwer, gleichzeitig "Qualität", "Kosten" und "Effizienz" in Einklang zu bringen. Diese beziehen sich auf die drei Kerngedanken, "gut behandelbare Erkrankungen", "bezahlbare Behandlung" und "zu behandelnde Erkrankungen". 

Obwohl AI-Modelle nicht die komplette Behandlung eigenständig durchführen können, werden sie doch zu einem wichtigen Bauteil des "unmöglichen Dreiecks". 

Das Gleichgewicht medizinischer Ressourcen in den Regionen war immer die Zielsetzung des Gesundheitswesens. In der Vergangenheit zielte das dreistufige Gesundheitssystem mit "grundlegender Krankenhausaufnahme, Weiterleitung schwerwiegender Erkrankungen" genau darauf ab. Jedoch ist die herkömmliche auf menschlicher Arbeitskraft beruhende Methode noch schwer mit Unterschieden im Diagnose- und Behandlungsniveau sowie variierenden Krankenhausbewertungsstandards gleichzuziehen, was das Vertrauen der Patienten in die primäre Gesundheitsversorgung geschmälert und dazu führt, dass sie ihre Behandlungen eher in großen Krankenhäusern in Großstädten suchen. 

In der ophthalmologischen Diagnose verwiesen die Studien des Augenheilkunde-Zentrums des Beijing Tongren-Krankenhauses auf einen enormen Druck ophthalmologischer Versorgung in den östlichen Küstengebieten, der formschädlich höher ist als in den westlichen Provinzen, weshalb ein "Bedarf an einem Ausbau der ophthalmologischen Versorgungskapazitäten in weniger entwickelten Provinzen besteht, sodass Anwohner in ihren Heimatorten behandelt werden können." 

Mit den sogenannten großen KI-Modellen scheint sich das zu ändern, weil eine technologiegeführte neue dreistufige Gesundheitsversorgung nun langsam Gestalt annimmt. 

Dank der Anwendung intelligenter Grundlagentechnologien wie AI, Big Data und 5G ermöglicht die von AI-Modelle geführte dreistufige Gesundheitsversorgung bereits, dass Patienten eine Grunduntersuchung ihrer Krankheit von Zuhause aus durchführen können und dann problemlos auf die Dienste von Top-Experten zugreifen; während des gesamten Prozess können Modelle zudem lernfähige Diagnosen als vorläufige Referenz bereitstellen, um die Effizienz der Ärzte zu verbessern. 

Die Krankheitsversorgung auf der Ebene des Basisdienstes wirklich zu "heilbar zu machen", schafft Vertrauen in das dreistufige Gesundheitsmodell und ermöglicht die eigentliche effiziente Nutzung von medizinischen Ressourcen, die es anstrebt. 

ChatZOC-Untersuchungsergebnisse

Nach einigen Monaten der Probe zeigt sich, dass ChatZOC die Augenheilkunde als eine der ersten "begünstigsten" medizinischen Anwendung des großen Modells geschafft hat. 

Bisher hat die Zhongshan-Augenklinik in Zusammenarbeit mit mehreren nationalen Institutionen ein "invertiertes pyramidenförmiges" dreistufiges medizinisches Versorgungssystem für die intelligente Vorsorge, Diagnose und Behandlung von Augenerkrankungen entwickelt, das den gesamten Prozess von Augenuntersuchung, Diagnose, Behandlung, Nachsorge und Prognose abdeckt: zunächst können Patienten selbstständig über mobile Endgeräte eine Vorausuntersuchung durchführen und gesundheitsbildende Informationen zu verbreiteten Augenerkrankungen übermittelt bekommen. 

In der zweiten Ebene erbringen die Basisdienstleister im System den Patienten zusammen integrierte Diagnose und Behandlung. 

Bei gar nicht lösbaren schwerwiegenden Krankheiten, wird im dritten Fachbereich die Zhongshan-Augenklinik in Zusammenarbeit mit anderen erstklassigen Augenkrankenhäusern spezialisierte Therapie anbieten. 

Seit Anfang dieses Jahres hat die Zhongshan-Augenklinik in Zusammenarbeit mit 136 landesweiten medizinischen Einrichtungen an der "100-Städte-Helligkeitsaktion" teilgenommen, die Augenuntersuchungen, kostenlose Beratungen und weitere Aktionen in 108 Städten und ländlichen Gebieten in 28 Provinzen/Autonome Regionen Chinas durchführte und bislang fast 150.000 Patienten erreichte. 100.000 Patienten mit Augenerkrankungen wie Katarakt und Refraktionsfehlern wurden diagnostiziert. 

"Wir erwarten, dass durch den Einsatz der ophthalmologischen Großmodelltechnik von ChatZOC künftig mehr als 1 Million Augenpatienten betreut werden." 

Dieser Text stammt von WeChat-Beitrag “36Kr”, autorisiert von 36Kr veröffentlicht.