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Watson von IBM ist das erste Cognitive-Computing-System, das auch kommerziell einsetzbar ist. Das cloud-basierte System analysiert große Datenmengen, versteht komplexe Fragen in natürlicher Sprache und schlägt auf Fakten basierende Antworten vor. Dabei lernt Watson kontinuierlich und erlangt durch jede Interaktion ein immer tieferes Wissen.

 

All  das passiert dabei auf der Grundlage von strukturierten und vor allem unstrukturierten Daten, wie etwa Fallstudien, klinischen Parametern und Gesundheitsdaten, die täglich entstehen und geteilt werden. Individuelle Identitäten werden in der Watson Health Cloud verschlüsselt und anschließend geteilt und mit den stetig wachsenden Daten aus der Medizin und Forschung kombiniert. Aktuell hat allein der Watson Oncology Advisor Zugriff auf Daten, die sich  aus rund 25. Mio. medizinischer Abstracts, über 1 Mio. wissenschaftlicher Aufsätze aus Fachzeitschriften und 4 Mio. Patenten zusammen setzen. Für andere kognitive Systeme wie etwa der „Watson for Drug Discovery“ werden jeweils weitere Quellen wie etwa Forschungspatente hinzugezogen. Zum Vergleich: Ein Wissenschaftler liest pro Jahr maximal 300 Aufsätze.

Parallel wird Watson regelmäßig aktualisiert, etwa durch aktuelle Labordaten von wissenschaftlichen Einrichtungen. In diesem Zusammenhang tätigt IBM auch verschiedene Zukäufe, wie den von Merge Healthcare, einem Spezialisten für Bildgebungsverfahren, um an zusätzliche Daten zu kommen. Dieser umfangreiche Datenschatz führt dazu, dass Watson in Tests Therapieverfahren vorgeschlagen hat, von denen die beteiligten Wissenschaftler noch nicht einmal gehört hatten.

Marktchancen in Milliardenhöhe

Bekannt wurde Watson erstmals durch seinen „Auftritt“ in der Quizsendung „Jeopardy!“, als das Programm scheinbar mühelos gegen seine menschlichen Konkurrenten gewinnen konnte. Doch dient Watson nicht primär der Unterhaltung, im Gegenteil: Eine breit angelegte Kommerzialisierung soll nun in verschiedenen medizinischen Disziplinen, wie etwa  der Onkologie erfolgen. Mit mehreren Pharmaunternehmen, etwa mit Pfizer oder Quest Diagnostics wurden Vereinbarungen in den Bereichen Gen-Sequenzierung und Diagnostik getroffen. Auch Klinikbetreiber wie der Rhön-Konzern wollen auf Watson zurückgreifen. Mithilfe der Lernfähigkeit von Watson, also der Künstlichen Intelligenz (KI) des Programms, soll es möglich werden, individuell zugeschnittene Therapien für Millionen von Krebspatienten zu erstellen. Allein bei der Diagnostik wie etwa der Mammographie bieten kognitive Systeme eine riesen Chance.  „30% der Untersuchungsergebnisse sind heute falsch, durch die Auswertung durch einen zweiten Radiologen wird die Fehlerquote auf 15% reduziert, das bedeutet, bei mehr als 1/10 aller Patientinnen wird immer noch falsch diagnostiziert. Durch intelligente Algorithmen kann die Fehlerquote aber bereits auf 11% reduzieren werden, dies hat eine erhebliche Auswirkung für das Leben vieler Frauen“, gibt Bart de Witte, IBM Director Digital Health DACH zu bedenken. Damit verbunden sind riesige Marktchancen: Experten des Analysehauses IDC schätzen das Volumen, zu dem Hard- und Software sowie damit zusammenhängende Dienstleistungen gehören auf bis zu 47 Mrd. USD im Jahr 2020. Und auch Watson selbst schreiben Experten ein Marktvolumen in zweistelliger Milliardenhöhe in wenigen Jahren zu.

Erfolg durch Kooperationen

Der Erfolg von Watson beruht auch auf umfangreichen Kooperationen mit „Big Pharma“, Krankenhausbetreibern und Industriekonzernen aus dem Bereich der Medizintechnik. „IBM-Kunden und -Partner, die spezifiertes Expertenwissen, Daten und Zugang zu Patienten  haben, sind bestens positioniert neue digitale Dienstleistungen zu entwickeln, die dann weltweit angeboten werden können“, so Bart de Witte.

Bart de Witte: "Reduzierung der Fehlerquoten durch intelligente Algorithmen." Foto: privat
Bart de Witte: „Reduzierung der Fehlerquoten durch intelligente Algorithmen.“ Foto: privat

Ganz aktuell hat IBM Watson Health eine Kooperation mit dem Pharmakonzern Pfizer bekanntgegeben. Auch hier steht die Immunonkologie im Zentrum der Zusammenarbeit. So soll das Programm „IBM Watson for Drug Discovery“ die immunonkologische Forschung bei Pfizer entscheidend vorantreiben.

Eine weitere strategische Allianz hat IBM Watson mit Siemens Healthineers geschlossen, im Bereich „Population Health Management“ (PHM). Die Allianz soll Krankenhäuser, Gesundheitssysteme, integrierte Gesundheitsnetzwerke aber auch andere Gesundheitsdienstleister dabei unterstützen, eine evidenzorientierte medizinische Versorgung bereitzustellen. Im Vordergrund steht die Versorgung von Patienten mit komplexen, chronischen und kostspielig zu behandelnden Krankheitsbildern wie Herzerkrankungen oder Krebs. Im Rahmen der Partnerschaft soll Siemens Healthineers PHM-Lösungen und Services von IBM Watson Health anbieten. Zusätzlich wird Siemens andere Gesundheitsdienstleister während ihrer Umstellung auf werteorientierte Versorgung mit Consulting-Leistungen unterstützen.

Verkürzung der Behandlungszeit

Weltweit arbeitet IBM Watson auch mit Krankenhäusern und Krankenhausbetreibern bereits erfolgreich zusammen, nicht nur in den USA und Asien, sondern mit der Rhön Klinikum AG (RKA) auch in Deutschland. So testet das RKA an seinem „Zentrum für unerkannte und seltene Erkrankungen“ (ZusE) des Universitätsklinikums Marburg ein auf der IBM-Watson-Technologie basierendes, kognitives Assistenzsystem. Das System soll die Ärzte und Spezialisten bei der Diagnosefindung unterstützen und so die Behandlungszeit von einigen hundert Patienten pro Jahr verkürzen. Im Rahmen des Pilotbetriebes werden die Patienten einen digitalen Fragenbogen ausfüllen, den das medizinische Fachpersonal in Marburg erarbeitet hat. Die Antworten werden anonymisiert an das Watson-System in der IBM Bluemix Cloud weitergeleitet, wo die für die Ärzte relevanten Informationen extrahiert werden. Der kognitive Assistent nutzt einen speziell entwickelten Algorithmus zur Verarbeitung natürlicher Sprache, um die auf Deutsch verfassten Fragebogenantworten mit dem englischsprachigen Wissensbestand im IBM Watson Explorer zu verarbeiten. Mit Hilfe von Cognitive Computing wird anschließend eine Liste von Hypothesen erstellt, die dann den Ärzten vorgelegt wird. Die Liste enthält auch die zugehörigen Quellen, auf Grund derer die Hypothesen erstellt wurden, um so eine auf einer umfassenden Datenbasis fußende Diagnose zu ermöglichen“, schließt Bart de Witte.

Fazit

Das Programm „Watson“ kann mithilfe Künstlicher Intelligenz dazu beitragen, bisher unbekannte und wirksamere Therapieverfahren einer Vielzahl von Patienten zugänglich zu machen. Der betroffene Patient kann davon nur profitieren, eine Herausforderung bleiben die Verwertung hochsensibler Daten und vielleicht auch die Fähigkeit, hochmoderne Technologien der digitalen und personalisierten Medizin verfügbar zu machen – und im Zweifelsfall auch zu bedienen.

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