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- Die Medizin mit hochwirksamen KI-Lösungen voranbringen
Die Medizin mit hochwirksamen KI-Lösungen voranbringen
Siemens Healthineers verwandelt Big Data in Präzisionsmedizin. Wir erforschen und entwickeln skalierbare KI-Lösungen, die zur Automatisierung klinischer Routineabläufe bei komplexen Diagnosen und Therapien beitragen. Das ist unsere KI-Fabrik und sie basiert auf einer zuverlässigen Infrastruktur, die Hardware, Software und Experten umfasst.
Big Data treibt Innovationen im Gesundheitswesen voran
Die Grundlage für KI-Innovationen im Gesundheitswesen bilden medizinische Daten. Wir nutzen diese Daten verantwortungsvoll und gewährleisten deren Integrität und Schutz. Dies ermöglicht Siemens Healthineers die Entwicklung bahnbrechender KI-Lösungen, die das Gesundheitswesen verändern.
Datenbeschaffung auf allen fünf Kontinenten: Der Zugang zu umfassenden Gesundheitsdaten ist für die Weiterentwicklung der künstlichen Intelligenz (KI) im Gesundheitswesen unerlässlich. Siemens Healthineers sammelt akribisch Datensätze von allen fünf Kontinenten. Diese stammen aus einer Vielzahl von Quellen, darunter öffentliche klinische Register, Ärztekammern und verlässliche Forschungspartner. Die Datensätze enthalten eine Fülle von Informationen. Dazu zählen klinische Bilder, Labordaten, genomische Daten und klinische Daten wie Anamnesen.
Schutz von Patient*innendaten: Siemens Healthineers befolgt strenge Datenschutzgrundsätze, um sicherzustellen, dass Patient*innendaten sicher und geschützt bleiben. Bevor Daten in Forschungsprojekten genutzt werden, durchlaufen sie einen sorgfältigen Anonymisierungsprozess. Dabei werden alle personenbezogenen Daten entfernt. Dies schützt die Daten der Patient*innen und ermöglicht gleichzeitig wertvolle Fortschritte in der Forschung.
Verbesserung der Datenqualität: KI-Anwendungen sind grundsätzlich abhängig von der Qualität der Daten, die ihnen zugeführt werden. Unsere Experten untersuchen jeden Datenpunkt gründlich und reichern ihn mit zusätzlichen Informationen an. Dazu gehören anatomische Orientierungspunkte, diagnostische Indikatoren und Tumorcharakterisierungen. Diese Annotationen sind entscheidend für die Entwicklung genauer und zuverlässiger KI-Modelle, die das Gesundheitswesen verändern können.
Im Zentrum unserer KI-Innovationen steht ein riesiges Reservoir mit über zwei Milliarden Datenpunkten. Durch diesen ständig wachsenden Datensee können wir unsere KI-Algorithmen kontinuierlich weiterentwickeln und verbessern.
Mit jedem neuen Datenpunkt verstehen wir Krankheiten und Patient*innenpopulationen besser. In der Folge werden unsere Datenbanken immer vielschichtiger und umfassender. Diese Fülle an Informationen ist die Grundlage unserer KI-Entwicklung: Dank ihr entwickeln wir bahnbrechende Lösungen, die das Gesundheitswesen verändern.
KI lebt von riesigen Mengen qualitativ hochwertiger Daten. Unsere KI-Modelle werden mit einer umfangreichen Palette an Datenquellen angereichert. Dazu gehören der Gesundheitszustand von Patient*innen, Befunde, klinische Studien und bewährte klinische Behandlungsstandards, die von Ärztekammern festgelegt wurden.
Vor der Verwendung in der Forschung müssen Daten ein strenges, standardisiertes Verfahren durchlaufen, um die größtmögliche Datenintegrität und -sicherheit zu gewährleisten. Jeder Datenpunkt hat seinen Ursprung in einer Patientin bzw. einem Patienten und unser Bekenntnis zum Schutz ihrer bzw. seiner Daten gilt uneingeschränkt. Daher werden alle Informationen, die eine Person direkt identifizieren können, vollständig anonymisiert. Personenbezogene Daten werden entfernt, bevor die Datensätze bei Siemens Healthineers eintreffen.
Datenlebenszyklus
Die Grundlage des KI-gestützten Gesundheitswesens
Siemens Healthineers nutzt globale Datenquellen, gewährleistet den Datenschutz und priorisiert die Datenqualität. Dadurch fördern wir bahnbrechende KI-Anwendungen, die die Diagnostik, Therapie und Behandlungsergebnisse bei Patient*innen revolutionieren.
Algorithmen
Entwicklung von Algorithmen für skalierbare, KI-gestützte Lösungen
Die Entwicklung und Implementierung von Algorithmen im Gesundheitswesen ist ein komplexer Prozess, der sieben wesentliche Schritte umfasst.
Algorithmen können Routineaufgaben automatisieren. Bei der Gestaltung eines effizienteren und effektiveren Gesundheitswesens ist dies ein enormer Vorteil. Der Fokus unserer Entwicklung liegt auf skalierbaren Lösungen. Diese unterstützen Ärzte dabei, die Qualität von Diagnostik und Therapie zu verbessern – insbesondere in den Bereichen Kardiologie, Neurologie und Onkologie. Wir arbeiten mit führenden medizinischen Einrichtungen auf der ganzen Welt zusammen, um wertvolle Innovationen zu identifizieren, die in die klinische Routine eingebunden werden können.
KI greift auf eine große Menge hochwertiger Daten zu und korreliert diese. In die Datenmodelle fließen Faktoren wie Gesundheitszustand, Befunde und klinische Studien ein. Von Ärztekammern festgelegte klinische Behandlungenstandards werden ebenfalls zur Entwicklung von Rechenmodellen und deren Architektur verwendet. Der Schwerpunkt unserer Arbeit liegt auf wichtigen klinischen Indikationen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neurologischen Erkrankungen und Krebs.
Algorithmen sind Rechenmodelle, die von einem Team aus Datentechniker*innen, Mediziner*innen und Programmierexpert*innen erstellt werden. Jede Anwendung ist speziell darauf ausgelegt, eine bestimmte Frage zu beantworten und deren klinischen Routineprozess zu automatisieren. Dabei werden (Gesundheits-) Daten mit der Wahrscheinlichkeit (klinischer) Ergebnisse verglichen. Wir halten über 1.100 Patentfamilien für das maschinelle Lernen, darunter über 550 für Deep Learning.
Wir entwickeln skalierbare, KI-gestützte Lösungen. Deshalb unterhalten wir eine robuste Infrastruktur, die Supercomputing-Funktionen und einen Datensee umfasst. Qualität und Umfang, der für das Training verwendeten Daten, wirken sich direkt auf die Genauigkeit und Effektivität der Vorhersagen des Algorithmus aus.
Der Algorithmus und dessen Leistung durchlaufen einen gesetzlich festgelegten Prüfungs- und Freigabeprozess. Darüber hinaus muss Siemens Healthineers die Sicherheit und den Nutzen des Algorithmus bei der Patient*innenbehandlung nachweisen.
Der Algorithmus ist in eine Softwarelösung oder in ein Gerät eingebettet. Wurden der Algorithmus und seine Anwendung validiert, kann er für die entsprechende medizinische Indikation implementiert und in klinischen Routinen eingesetzt werden.
- Der letzte Schritt besteht darin, die Leistung der KI in klinischen Routinen zu überwachen und die Rechenmodelle bei medizinischen Weiterentwicklungen zu aktualisieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Algorithmen weiter optimal arbeiten und im sich ständig weiterentwickelnden Bereich der Medizin relevant bleiben.
Supercomputing
Eine zuverlässige und nachhaltige Infrastruktur als Rückgrat unserer KI-Fabrik
Im Zentrum unserer KI-Entwicklung steht ein Team mit über 350 hochqualifizierten Expert*innen, die unsere KI-Algorithmen mit großer Sorgfalt entwickeln, trainieren und validieren. Zur Unterstützung ihrer Arbeit haben wir ein globales Computing-Netzwerk aufgebaut, das die für KI-Experimente erforderliche Infrastruktur bereitstellt.
Unsere Expert*innen führen täglich mehr als 1.600 KI-Experimente durch
Unser Flaggschiff-Supercomputer, wir nennen ihn Sherlock, ist eine der leistungsstärksten KI-Entwicklungsplattformen im Gesundheitswesen. Durch seine außergewöhnliche Rechenleistung können unsere Entwickler*innen täglich mehr als 1.600 KI-Experimente durchführen und die kontinuierliche Weiterentwicklung KI-gestützter Gesundheitslösungen vorantreiben. Sherlock wird in den USA betrieben und von unserer dezentralen Infrastruktur in China, Deutschland und Indien unterstützt.
KI-Prinzipien
Unser Ziel macht uns zu einem starken Expert*innenteam
Privatsphäre & Datenschutz
Unsere KI-Fabrik steht im Einklang mit strengen Unternehmensrichtlinien
Der Datenschutz steht im Zentrum unserer Geschäftstätigkeit. Über die gesetzlichen Vorschriften hinaus haben wir eine eigene Unternehmenspolitik entwickelt.
Der Zweck unseres Unternehmens ist die Verbesserung der menschlichen Gesundheit. Die Menschen sollten durch Gesundheitsvorsorge und die bestmöglichen Verfahren und Behandlungen von datengestützten medizinischen Innovationen profitieren. Wir investieren in datengestützte Gesundheitslösungen, weil wir den Wunsch der Patient*innen nach personalisierter Hochpräzisionsmedizin für ein längeres und gesünderes Leben unterstützen.
Daten entwickeln sich zum Haupttreiber für Innovationen im digitalen Gesundheitswesen. Datengestützte Innovationen sind wesentlich für die medizinische Forschung und den medizinischen Fortschritt. Mit unserem maßgeschneiderten und verantwortungsvollen Einsatz von Daten befüllen wir unsere Innovationspipeline und treiben die datengestützte Medizin sowie die Entwicklung innovativer Verfahren für die Patient*innen voran.
- Wir nutzen Daten nur in zweckgebundener Weise für die Entwicklung von medizinischen Innovationen und zur Sicherstellung der Leistungsstärke unserer datengestützten Produkte. Wir behandeln Daten in verantwortungsvoller, geschützter und sicherer Weise.
Wir sind davon überzeugt, dass Vertrauen und Rechenschaftspflicht die Grundlage für ein verantwortungsvolles Datenschutzmanagement bilden. Deshalb wenden wir weltweit hohe Datenschutzstandards an. Die elementaren Rechtsgrundsätze der Datenschutzgrundverordnung (DSGVO) der Europäischen Union (EU) – darunter die Zulässigkeit und Rechtmäßigkeit der Datenverarbeitung, die Zweckbindung, der Grundsatz der Kenntnis nur bei Notwendigkeit („Need to know“), Datenvermeidung und Datensparsamkeit – sind bei Siemens Healthineers weltweit auf Grundlage der internen Richtlinien verpflichtend. Zusätzlich wenden wir bewährte technische Standards und organisatorische Maßnahmen an, um Datensicherheit, Datenauthentizität und die Vertraulichkeit der Daten sicherzustellen. Unser ISO-zertifiziertes Cybersicherheitsmanagementsystem verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz und umfasst Informationssicherheitsmanagement (ISO 27001) und Datenschutzinformationsmanagement (ISO 27701).
Jeder Mensch sollte die Kontrolle über seine Gesundheitsdaten haben. Dazu gehört auch die Transparenz darüber, welche Daten wie für welche Zwecke genutzt werden. Darüber hinaus muss jede Person das Recht haben, die Einwilligung zur Verwendung ihrer Daten zu erteilen oder zu widerrufen. Dieses Recht sollte die Möglichkeit umfassen, personenbezogene Daten zum Zwecke der Forschung, der Weiterentwicklung der Medizin und der Verbesserung von Gesundheitslösungen zur Verfügung zu stellen.
Auch die Verarbeitung von Gesundheitsdaten in der privatwirtschaftlichen Forschungs- und Entwicklungsarbeit trägt maßgeblich dazu bei, den medizinischen und technischen Fortschritt zu fördern. Wir sind der Ansicht, dass das Recht der öffentlichen Forschung zum Schutz dieses wertvollen Beitrags auch für die privatwirtschaftliche Forschung gelten sollte. Des weiteren sind wir der Meinung, dass die Entwicklung von Medizinprodukten und künstlicher Intelligenz, die unter anderem Verbesserungen bei der Früherkennung und Behandlung von Krankheiten ermöglichen, auch dem öffentlichen Interesse und der öffentlichen Gesundheit dient.
Wir fördern das Vertrauen der gesamten Gesellschaft und aller Patient*innen in die Anwendung digitaler Technologien und unterstützen sie bei der entsprechenden Wahrnehmung ihrer Rechte.
Das Vorantreiben der Digitalisierung und das Fördern der Wertschöpfung aus Daten sind für den medizinischen Fortschritt und eine effiziente, qualitativ hochwertige Gesundheitsversorgung unerlässlich. Die Nutzung des Potenzials von Daten ist für uns von strategischer Bedeutung. Wir entwickeln daten- und softwaregestützte Lösungen, die Entscheidungsprozesse unterstützen. Darüber hinaus entwickeln wir unser Portfolio durch die Automatisierung von Geräten und Arbeitsabläufen sowie den Ausbau vorausschauender Wartung kontinuierlich weiter. Die Interoperabilität und Konnektivität unserer Produkte und Lösungen beschleunigen die Entwicklung zu einem plattformbasierten Geschäftsmodell.
- Wir bieten ein hochmodernes Portfolio von Sicherheitsprodukten, Cybersicherheitsservices und Beratungen zur Gewährleistung des optimalen Schutzes an. Wir verbessern unsere Systeme und Verfahren kontinuierlich und schulen unsere Teams ständig hinsichtlich Cybersicherheit und Datenschutz, um ein dauerhaft hohes Gefahrenbewusstsein zu schaffen. Unsere technischen Methoden umfassen einen sicheren Entwicklungslebenszyklus (Secure Development Lifecycle, SDL), um sicherzustellen, dass für jedes Produkt und jede Lösung hohe Cybersicherheitsstandards umgesetzt sind. Beispiele für unsere zentralen Entwicklungsprinzipien sind die Umsetzung von „Privacy by Design“ (Datenschutz durch Technikgestaltung) und „Privacy by Default“ (Datenschutz durch datenschutzfreundliche Voreinstellungen).
Der Schlüssel für datengestützte Innovationen im Gesundheitswesen ist die Fähigkeit, verschiedene Gesundheitsdatensätze miteinander zu verknüpfen. Der Wert der Daten kann nur durch Datenintegration und -interoperabilität vollumfänglich genutzt werden. Wir engagieren uns für die Standardisierung von Gesundheitsdaten und deren Austausch. Bei der Entwicklung unserer Lösungen beziehen wir systematisch standardisierte Schnittstellen wie Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), Fast Healthcare Interoperability Resource (FHIR) und zunehmend einheitliche Application Programming Interfaces (API) ein.
Die Bemühungen zur Verbesserung des medizinischen Wissens und datengestützter Gesundheitslösungen basieren weitgehend auf dem Recht auf Zugang zu Gesundheitsdaten aus verschiedenen authentischen Quellen. Wir sind der Auffassung, dass die Bereitstellung eines fairen Zugriffs auf die relevanten Daten durch alle Stakeholder im Gesundheitswesen und der verantwortungsvolle Umgang mit diesen Daten zum gegenseitigen Nutzen dazu beitragen werden, die Medizin weiterzuentwickeln. Deswegen bauen unsere datenbezogenen Partnerschaften auf Fairness und Transparenz auf.
Zusammenarbeit
Entwicklung bahnbrechender Innovationen im Rahmen vertrauensvoller Partnerschaften
Strategischer Fokus: Wir konzentrieren unsere globalen Bemühungen in der Forschung und Entwicklung strategisch auf wesentliche klinische Indikationen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neurologische Erkrankungen und Krebs. Dies ermöglicht uns die Entwicklung von KI-Lösungen, die einige der drängendsten Herausforderungen im Gesundheitswesen adressieren.
Dynamisches Innovations-Ökosystem: Unsere Partnerschaften sind die Grundlage für bahnbrechende Innovationen im Gesundheitswesen. Aufgrund unserer weltweiten Zusammenarbeit mit über 4.500 hochgeschätzten Partnern, darunter renommierte medizinische Behandlungszentren, Krankenhäuser und Universitätskliniken, fördern wir den interdisziplinären Austausch von Expertenwissen und treiben so nachhaltig bedarfsorientierte und zukunftsfähige Medizin voran.
Klares Bekenntnis zu kollaborativer Innovation:
Über unser globales Netzwerk beteiligen wir uns jährlich an etwa 150 Forschungs- und Entwicklungsprojekten – ein Beleg für unser klares Bekenntnis zur Zusammenarbeit. Wir verstehen den Innovationsprozess als eine Gemeinschaftsaufgabe. Unsere vertrauensvollen Partnerschaften sind nicht nur Allianzen, sondern auch das Herz unseres KI-Entwicklungsprozesses: Sie liefern uns wichtige Daten, Forschungserkenntnisse und vielfältige Perspektiven, die für die Weiterentwicklung von KI im Gesundheitswesen notwendig sind. Gemeinsam mit unseren Partnern leisten wir bei dieser bahnbrechenden Technologie Pionierarbeit. Unser Ziel ist es, die Medizin zum Wohle aller Patienten nachhaltig zu verbessern.
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