KI auf dem Weg in die Klinik
Künstliche Intelligenz kann die Medizin erheblich voranbringen. Die Herausforderung ist, die Hürde von reinen Modellen zur klinischen Anwendung zu überwinden. Wie das gelingen kann, zeigen zwei Fellows des Stipendienprogramms „Angewandte KI in der Gesundheitsversorgung“: Moritz Fuchs entwickelt KI-gestützte Frühwarnsysteme für Intensivstationen. Frank Bastian arbeitet an Methoden für die moderne Krebsdiagnostik.
Die beiden Fellows Moritz Fuchs (links) und Frank Bastian (rechts) forschen in ihren jeweiligen Spezialgebieten zu KI-Methoden, die die medizinische Versorgung verbessern sollen.
„Das Beste ist der Moment, in dem man die KI mit ersten Testdaten füttert und merkt: Es funktioniert“, sagt Frank Bastian. Der promovierte Informatiker entwickelt KI-Methoden zur Analyse von Brustkrebsgewebe. Ziel ist es, Muster sichtbar zu machen, die Ärztinnen und Ärzte dabei unterstützen, Tumore präziser zu diagnostizieren und Therapien besser auf die individuelle Erkrankung anzupassen. Bislang untersuchen Patholog:innen Gewebeproben meist mikroskopisch. Mithilfe spezieller Färbungen des Krebsgewebes erkennen sie, um welche Art von Tumor es sich handelt und ob ein Tumor gut- oder bösartig ist. Dieser Prozess erfordert viel Erfahrung und Zeit.
Hier setzt Frank Bastian an: Seine KI-Modelle sollen Gewebebilder automatisiert auswerten und klinisch relevante Informationen schneller sichtbar machen. Langfristig könnten kostengünstige Vorhersagetools entstehen, die auch auf andere Krebsarten übertragbar sind.
KI erkennt lebensbedrohliche Situationen
Um eine bessere Vorhersage geht es auch im Projekt von Moritz Fuchs. „Wenn ein Patient auf der Intensivstation kurz vor einem akuten Nierenversagen steht, gibt es oft nur ein sehr enges Zeitfenster zum Handeln. KI kann dieses Fenster entscheidend vergrößern“, sagt Moritz Fuchs. Der promovierte Informatiker entwickelt im Rahmen des Stipendienprogramms vorausschauende KI-Modelle, die lebensbedrohliche Komplikationen frühzeitig erkennen. Grundlage sind hochauflösende Echtzeitdaten von Intensivpatient:innen.
Frank Bastian
„Das Beste ist der Moment, in dem man die KI mit ersten Testdaten füttert und merkt: Es funktioniert.“
„Am Bosch Health Campus wurde bereits eine KI-basierte Software entwickelt, die Niereninsuffizienzen deutlich früher erkennen kann als bisher“, sagt Moritz Fuchs. „Meine Aufgabe ist es herauszufinden, wie solche KI-gestützten Systeme auf weitere medizinische Komplikationen oder Erkrankungen, wie zum Beispiel Herzprobleme, angewendet werden können. Das würde helfen, die Früherkennung und frühe Behandlung zu optimieren.“
Brücke von der KI-Forschung in den Klinikalltag
Moritz Fuchs und Frank Bastian gehören seit 2025 zu den Nachwuchsforschenden des Stipendienprogramms „Angewandte KI in der Gesundheitsversorgung“, das der Bosch Health Campus gemeinsam mit der ETH Zürich ins Leben gerufen hat. Das Ziel des Programms: KI-Forschung soll nicht im Labor bleiben, sondern einen konkreten Mehrwert für Patient:innen schaffen.
„KI ermöglicht es, riesige Datenmengen zu analysieren und Muster sichtbar zu machen, die bislang verborgen geblieben sind. Dadurch können Erkrankungen oder Risiken immer differenzierter betrachtet werden – das eröffnet neue Chancen für Prävention, Diagnostik und Therapie“, betont Susanne Melin, Teamleiterin am Robert Bosch Centrum für Innovationen im Gesundheitswesen und zuständig für die Förderung des Stipendienprogramms. Deshalb sei es wichtig, die Möglichkeiten von KI im Sinne der Patient:innen zu nutzen.
Moritz Fuchs
„Vor einem akuten Nierenversagen kann KI das Zeitfenster zum Handeln entscheidend vergrößern.“
Für die Förderung der Stipendiat:innen stehen rund 1,5 Mio. Euro bereit. Neben der Finanzierung ihrer Arbeit profitieren die jungen Talente von Workshops, Mentoring und engen wissenschaftlichen Kooperationen zwischen der ETH Zürich und dem Bosch Health Campus sowie der Abteilung Corporate Research der Robert Bosch GmbH. Wichtig ist dabei auch der regelmäßige Austausch mit medizinischen Fachkräften, um sicherzustellen, dass die entwickelten KI-Modelle tatsächlich zu den Abläufen im Krankenhaus passen. „Die enge Vernetzung von Fellows und betreuenden Wissenschaftler:innen beider Institutionen liegt uns besonders am Herzen“, sagt Melin. Denn niemand könne die aktuellen Herausforderungen der Gesundheitsversorgung alleine bewältigen. Dies sei nur in starken Partnerschaften und Kooperationen möglich.
Komplexe Probleme ganzheitlich betrachten
Auch Niko Beerenwinkel, der den Bereich „AI in Medicine“ an der ETH Zürich leitet und das Stipendienprogramm betreut, betont die Bedeutung der Partnerschaft mit dem Bosch Health Campus. Die enge Zusammenarbeit sei entscheidend, um „Hürden zwischen KI-Grundlagen und klinischer Anwendung zu überwinden“. Die Stipendiat:innen arbeiten „interdisziplinär an der Schnittstelle von KI-Methodenentwicklung und klinischer Translation“, so Beerenwinkel. „Ein solches Umfeld ist heute essenziell, weil die großen Herausforderungen in der KI selten isoliert gelöst werden können, sondern ein tiefes Verständnis verschiedener Perspektiven erfordern. Junge Forschende lernen dadurch früh, komplexe Probleme ganzheitlich zu denken und umzusetzen. Gleichzeitig entstehen Netzwerke, die langfristige Partnerschaften tragen und Innovationen fördern.“
Prof. Dr. Oliver G. Opitz
„Uns geht es darum, die Chancen von KI in der Medizin zu nutzen, innovative Ansätze zu entwickeln und in die Gesundheitsversorgung zu überführen.“
„Uns geht es darum, die Chancen von KI in der Medizin zu nutzen, innovative Ansätze zu entwickeln und in die Gesundheitsversorgung zu überführen“, erklärt Oliver Opitz, Leiter des Bosch Digital Innovation Hub am Bosch Health Campus, der das Programm inhaltlich und organisatorisch begleitet. „Die ETH Zürich verfügt mit ihrem AI Center über eine international ausgewiesene Expertise in der KI-Forschung und bringt große Erfahrung bei der Ausgründung von wissenschaftlichen Entwicklungen mit“, so Opitz. „Gleichzeitig haben wir am Bosch Health Campus einen Schwerpunkt in der erfolgreichen Überführung von Innovationen in den Versorgungskontext.“ So schlage man gemeinsam erfolgreich die Brücke von technologischer Spitzenforschung in die klinische Anwendung und Gesundheitsversorgung.
Das Ziel: Es soll jetzt nutzen, nicht erst in zehn Jahren
Dass Frank Bastian heute an medizinischen KI-Anwendungen arbeitet, war nicht unbedingt vorgezeichnet. Studiert hat er zunächst Softwaretechnik und Informatik in Stuttgart. Promoviert hat er in Irland in Angewandter Mathematik und dort Modelle entwickelt, die die Wahrscheinlichkeit einer Brustkrebserkrankung unter Berücksichtigung des weiblichen Zyklus berechnen. „Direkt nach der Verteidigung meiner Doktorarbeit bin ich dann in den Flieger nach Stuttgart gestiegen, um am Bosch Health Campus zu starten“, erzählt er.
Moritz Fuchs hat früh ganz bewusst den Weg eingeschlagen, medizinische KI-Forschung in den Klinikalltag zu bringen. Als Informatiker erforscht er gezielt die Nahtstelle zwischen Technologie und unmittelbarem klinischem Nutzen. „Mich hat von Anfang an interessiert, wie wir Methoden entwickeln können, die wirklich zuverlässig am Bett des Patienten ankommen – und zwar nicht erst in zehn Jahren, sondern jetzt“, sagt er.