3 Fragen an Martin Wagner (Surgical AI Hub Germany)
Prof. Dr. Martin Wagner vom Universitätsklinikum Carl Gustav Carus an der Technischen Universität Dresden verbindet seine Erfahrung als Chirurg mit KI-Forschung. Im Projekt Surgical AI Hub Germany arbeitet er mit Forschungspartner:innen aus Medizin, Informatik und Design, sowie industriellen Partner:innen aus Datentransfer, KI-Analytik, digitaler Transformation und Medizintechnik daran, Operationsvideos mit künstlicher Intelligenz auszuwerten und daraus lehrreiches Feedback für Chirurg:innen zu entwickeln. Im Interview spricht er darüber, wie er zur KI-Forschung kam, warum chirurgische Qualität in Zukunft Unterstützung braucht und welche Rolle Europa bei der Entwicklung vertrauenswürdiger medizinischer KI spielen sollte.
Wie kommt man als Chirurg zum Thema KI?
Meine Affinität zu Tech-Themen ist schon früh entstanden: Mein Großvater war Werkzeugbauer und hat bis ins hohe Alter Modellflugzeuge gebaut, vom Motor bis zu den Tragflächen. Er war ein großes Vorbild und hat mir auch gezeigt, dass man seiner Leidenschaft folgen sollte, weil das bis ins hohe Alter jung hält. Schon im Studium habe ich dann viel mit Ingenieur:innen zusammengearbeitet. Damals war ich Promotionsstipendiat in einem Graduiertenkolleg der Deutschen Forschungsgemeinschaft zum Thema „Intelligente Chirurgie“. So bin ich früh mit maschinellem Lernen in Berührung gekommen. Später habe ich in Heidelberg meine Facharztausbildung gemacht und war Postdoktorand im Sonderforschungsbereich „Cognition Guided Surgery“, zum Thema wissens- und modellbasierte Chirurgie. Heute nennt man das KI. Dieses Thema, insbesondere in Verbindung mit Robotik, habe ich über meine ganze Laufbahn hinweg parallel zur klinischen Arbeit weiterverfolgt. Ich bin mit ganzem Herzen akademischer Chirurg. Neben meiner klinischen Tätigkeit bin ich daher einen Tag „nebenberuflich“ Professor für „KI-basierte Assistenzsysteme in der Chirurgie“ an der TU Dresden. Aber ich bin Arzt mit Leib und Seele. Die KI ist für mich nur ein Werkzeug, um die Chirurgie im Sinne unserer Patient:innen zu verbessern.
Worum geht es im Projekt Surgical AI Hub Germany?
Wir wollen mit KI chirurgische Qualität messbar machen und verbessern. Ziel ist, dass Chirurg:innen weltweit ihre OP-Videos hochladen können und KI-basiertes Feedback erhalten, um zu lernen. Unser Projekt basiert auf vier Säulen: Erstens sammeln wir OP-Videos aus vielen Kliniken. Gemeinsam mit der Firma mbits imaging entwickeln wir Systeme, mit denen Videos anonymisiert und datenschutzsicher hochgeladen werden können. Zweitens muss die KI trainiert werden. Wir definieren mit Expert:innen aus verschiedenen Zentren, was eine gute Operation ausmacht. Diese Kriterien werden der KI anhand vieler annotierter Videos beigebracht. Das machen wir gemeinsam mit dem Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen in Dresden, dem Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg, dem Imperial College in London und der Firma Chimaera aus Erlangen. Drittens entwickeln wir ein nutzerfreundliches Feedback. Ein Zahlenwert wie „Qualität 0,78“ hilft niemandem. Deshalb bauen wir zusammen mit meinen Kollegen an der TU Dresden und der Firma formigas eine App, die verständlich erklärt, warum eine OP gut oder verbesserungswürdig war. Chirurg:innen könnten damit auch verfolgen, wie sich die Qualität ihrer Arbeit über die Zeit verbessert. Viertens werden wir mit dem Studienzentrum der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie in Heidelberg und unserem Projektpartner Karl Storz, einem weltweit agierenden Medizintechnikunternehmen, diese Technologie in die klinische Anwendung bringen. Wir sind ein großes interdisziplinäres Konsortium mit Wissenschaftler:innen, Industriepartner:innen und Chirurg:innen. Insgesamt sind 17 namhafte Unternehmen und Organisationen beteiligt. Wir konzentrieren uns aktuell auf Speiseröhrenkrebs- und Darmkrebs-Operationen, wollen aber später prüfen, ob die Algorithmen auch auf andere Eingriffe wie zum Beispiel Operationen an Gallenblase, Leistenbruch oder Leber übertragbar sind.
Warum ist es wichtig, dass solche KI-Projekte in Europa entstehen?
Wenn wir europäische Werte in die KI bringen wollen, etwa das Ziel Lernen statt Überwachung, dann müssen wir das selbst entwickeln. Weder China noch die USA werden das für uns tun. Digitale Souveränität ist für uns ein zentrales Thema. Unser Projektpartner Karl Storz hat vor mehr als 60 Jahren geholfen, die minimalinvasive Chirurgie zu etablieren. Später wurde das Zeitalter der roboter-assistierten Chirurgie von der Fima Intuitive aus den USA ermöglicht. Die heutigen OP-Roboter sind technisch beeindruckend, aber noch nicht intelligent, denn sie führen nur die Bewegungen des Operierenden aus und perfektionieren sie. Mein Ziel ist, dass wir das KI-Zeitalter in der Chirurgie wieder in Europa gestalten: Systeme entwickeln, die mitdenken, die Qualität beurteilen, um beim Lernen oder bei Entscheidungen zu unterstützen. Zudem stehen wir in Deutschland vor einem demografischen Wandel, die Bevölkerung wird älter. Schon jetzt werden jedes Jahr 15 Millionen OPs durchgeführt. Immer mehr Menschen benötigen hochqualitative Chirurgie, gleichzeitig gibt es weniger junge Chirurg:innen, die übrigens auch zu Recht nicht mehr so arbeiten wollen wie unsere Lehrmeister vor zwanzig Jahren. Also müssen wir unseren Talenten schneller und besser beibringen, wie sie die Patient:innen behandeln. KI kann dabei hoffentlich bald helfen, indem sie objektives Feedback liefert und den Lernprozess beschleunigt.
Interview: Eva Meschede