NASA und Google testen KI-„Arzt“ für Astronauten auf Missionen im tiefen Weltraum

Eine Verstauchung am Knöchel auf dem Mars? Ohrenschmerzen auf dem Mond? NASA und Google entwickeln einen Proof-of-Concept KI-medizinischen Assistenten, der Astronauten bei der Diagnose und Behandlung Millionen von Meilen von zu Hause entfernt anleitet, ohne Arzt und ohne Echtzeit-Hilfe von der Erde.

Das automatisierte Clinical Decision Support System (CDSS) mit dem Namen „Crew Medical Officer Digital Assistant“ (CMO-DA) soll Astronauten bei medizinischen Problemen während längerer Raumfahrtmissionen unterstützen.

Entwickelt im Rahmen von NASAs Artemis-Programm, zielt CMO-DA darauf ab, Menschen zurück auf den Mond zu bringen und schließlich Fuß auf dem Mars zu setzen. Bei solchen Missionen könnten Kommunikationsverzögerungen bis zu 20 Minuten in jede Richtung betragen, und medizinische Evakuierungen wären unmöglich.

CMO-DA ist für eine Zukunft konzipiert, in der Raumfahrer auf langen Missionen wirklich auf sich allein gestellt sind, was bedeutet, dass sie mehr Gesundheitsprobleme selbst bewältigen müssen — von Magenviren bis zu gebrochenen Knochen — ohne die sofortige Verbindung zur Erde, die die Besatzung der Internationalen Raumstation (ISS) genießt.

Wie funktioniert dieser KI-Arzt?

CMO-DA, das auf der Vertex AI-Plattform von Google Cloud läuft und auf medizinischer Literatur zur Raumfahrt trainiert wurde, nutzt Sprache, Text und Bilder, um Symptome zu bewerten, mögliche Diagnosen vorzuschlagen und Behandlungen zu empfehlen.

Diese Fähigkeit ist entscheidend für das Management der Gesundheit von Astronauten während längerer Missionen, bei denen traditionelle medizinische Unterstützung nicht möglich ist.

In frühen Tests, wie bei Knöchelverletzungen, Flankenschmerzen und Ohrenschmerzen, erreichte die KI diagnostische Genauigkeitsraten von 74 % bis 88 %. Die Ergebnisse wurden mithilfe des Objective Structured Clinical Examination (OSCE)-Rahmenwerks gemessen, einem Werkzeug zur Bewertung der klinischen Fähigkeiten von Medizinstudenten und praktizierenden Gesundheitsfachkräften.

Die Bewertungen wurden von einem Panel von Ärzten durchgeführt — einer von ihnen war ein Astronaut — unter Verwendung eines medizinischen Bewertungsrahmenwerks, das normalerweise auf echte Kliniker angewendet wird.

Die nächsten Schritte von NASA bestehen darin, mehr Daten von medizinischen Geräten wie Ultraschallgeräten zu integrieren und den Mangel an Nachschubmissionen für medizinische Vorräte zu beheben sowie einzigartige raumfahrtbezogene Gesundheitszustände wie die Auswirkungen der Mikrogravitation auf den menschlichen Körper zu berücksichtigen. Obwohl für den Weltraum konzipiert, könnte die Technologie auch Vorteile auf der Erde haben, insbesondere in abgelegenen Gebieten mit eingeschränktem medizinischen Zugang.

„Mikrogravitation kann zahlreiche Auswirkungen auf den Körper haben, wie z. B. den Verlust der Knochendichte und Muskelatrophie, die eine ständige Überwachung und Intervention erfordern, Maßnahmen, für die traditionelle erdgebundene medizinische Systeme nicht ausgelegt sind.

Der CMO-DA integriert daher raumspezifisches medizinisches Wissen, um die Gesundheit der Astronauten während ihrer Missionen autonom zu unterstützen“, schrieb Mackenzie Ferguson, KI-Tools-Forscherin und Implementierungsberaterin, in einer Pressemitteilung.

Während das Projekt für Missionen im tiefen Weltraum konzipiert ist, sagen Experten, dass seine Fähigkeiten auch eine bessere medizinische Versorgung in abgelegenen Dörfern, Katastrophengebieten oder überall dort, wo ein Arzt nicht sofort hin gelangen kann, bringen könnten.

„Das Werkzeug könnte nicht nur die Gesundheit der Astronauten im Weltraum verbessern, sondern die aus diesem Werkzeug gewonnenen Erkenntnisse könnten auch auf andere Bereiche der Gesundheit anwendbar sein“, sagte David Cruley, ein Kundeningenieur bei Googles Geschäftseinheit für den öffentlichen Sektor.

Für den Moment befindet sich CMO-DA noch in der Prototypenphase — aber wenn alles nach Plan läuft, könnten eines Tages Astronauten auf dem Mond oder Mars medizinischen Rat von einem KI-Arzt erhalten, der hier auf der Erde geboren wurde und bereit ist, im Orbit und darüber hinaus zu arbeiten.