NASA & Google entwickeln KI-Arzt für Mars-Astronauten
Während die Menschheit tiefer in den Weltraum vordringt, mit Aspirationen für Missionen zum Mond und Mars, wird die Herausforderung, die Gesundheit der Astronauten zu erhalten, immer komplexer. Anders als auf der Internationalen Raumstation, wo Besatzungen von Echtzeitkommunikation mit der Erde, regelmäßigen Nachschubmissionen für Medikamente und der Option einer relativ schnellen Rückkehr profitieren, werden zukünftige Langzeitreisen ein beispielloses Maß an medizinischer Autonomie erfordern. Dieser dringende Bedarf treibt die NASA an, „erdunabhängige“ Gesundheitslösungen für ihre Besatzungen zu entwickeln, ein entscheidender Schritt zur Ermöglichung einer dauerhaften menschlichen Präsenz weit jenseits unseres Planeten.
Eine wegweisende Initiative in diesem Bestreben ist der Crew Medical Officer Digital Assistant (CMO-DA), ein Proof-of-Concept-KI-Medizinassistent, der gemeinsam von NASA und Google entwickelt wird. CMO-DA wurde entwickelt, um Astronauten zu befähigen, Gesundheitsprobleme zu diagnostizieren und zu behandeln, wenn keine direkte Kommunikation mit der Erde möglich ist oder kein Arzt anwesend ist. Dies stellt einen bedeutenden Fortschritt in der medizinischen Versorgung im Orbit dar. Dieses fortschrittliche Tool nutzt eine multimodale Schnittstelle, die Sprache, Text und Bilder integriert, um umfassende medizinische Beurteilungen zu erleichtern, und arbeitet in der Vertex AI-Umgebung von Google Cloud, einer robusten Plattform für die Entwicklung künstlicher Intelligenz.
Die Zusammenarbeit ist im Rahmen einer Festpreisvereinbarung mit Googles Public Sector-Einheit strukturiert, die die notwendigen Cloud-Dienste, die Infrastruktur für die Anwendungsentwicklung und das entscheidende Training der KI-Modelle umfasst. Während Google die zugrunde liegende Vertex AI-Plattform und den Zugang zu verschiedenen Modellen bereitstellt, behält die NASA das Eigentum am Quellcode der Anwendung und hat eine aktive Rolle bei der Feinabstimmung der KI-Modelle gespielt, um den spezifischen Anforderungen der Weltraummedizin gerecht zu werden. David Cruley, Kundenentwickler bei Googles Public Sector-Geschäftseinheit, betonte, dass dieser kollaborative Ansatz sicherstellt, dass das Tool präzise auf die einzigartigen Anforderungen der NASA zugeschnitten ist.
Um die Fähigkeiten von CMO-DA rigoros zu testen, wurde das System drei verschiedenen medizinischen Szenarien unterzogen: einer Knöchelverletzung, Flankenschmerzen und Ohrenschmerzen. Ein Gremium von drei Ärzten, darunter ein Astronaut, bewertete die Leistung des Assistenten akribisch anhand mehrerer Schlüsselkennzahlen, darunter die anfängliche Patientenbeurteilung, die Anamnese, die klinische Argumentation und den vorgeschlagenen Behandlungsplan. Die Ergebnisse zeigten einen hohen Grad an Diagnosegenauigkeit: CMO-DA erreichte eine beeindruckende Wahrscheinlichkeit von 88 % für die Korrektheit der Knöchelverletzungsbeurteilung und des Behandlungsplans, 80 % für Ohrenschmerzen und 74 % für Flankenschmerzen, was sein Potenzial als zuverlässige medizinische Hilfe unterstreicht.
Die Entwicklungs-Roadmap für CMO-DA ist bewusst inkrementell. NASA-Wissenschaftler planen, zusätzliche Datenquellen, wie z.B. Eingaben von medizinischen Geräten, zu integrieren, um die Diagnosefähigkeiten des Systems weiter zu verbessern. Ein kritisches zukünftiges Ziel ist es, das Modell so zu trainieren, dass es „situationsbewusst“ ist, was bedeutet, dass es auf einzigartige weltraummedizinische Bedingungen, insbesondere die physiologischen Auswirkungen der Mikrogravitation auf den menschlichen Körper, abgestimmt sein wird.
Während der primäre Fokus auf Weltraumanwendungen liegt, könnten die Implikationen von CMO-DA über den Kosmos hinausgehen. Cruley deutete die Möglichkeit an, eine behördliche Genehmigung für erdgestützte Anwendungen zu beantragen, falls das Modell seine Wirksamkeit im Orbit beweist, was darauf hindeutet, dass ein solcher Medizinassistent letztendlich seinen Weg in terrestrische Arztpraxen finden könnte. Die Lehren, die aus der Entwicklung und dem Einsatz dieses Tools für die Astronautengesundheit gezogen wurden, so bemerkte er, bergen ein erhebliches Potenzial für eine breitere Anwendbarkeit in anderen Bereichen des Gesundheitswesens und versprechen Fortschritte, die Patienten weit über die Grenzen eines Raumschiffs hinaus zugutekommen könnten.