ICRA
                   INSTITUTE FOR COMPUTER-ASSISTED RESEARCH IN ASTRONOMY

GYNAS - Gynäkologisches Expertensystem (1986)

GYNAS, das gynäkologische Archivierungs- und Expertensystem stellt einen wesentlichen Schritt der Diagnosehilfe für den Gynäkologen dar. Unter Anwendung von "künstlicher Intelligenz" soll die Gynäkologie im Computer gespeichert und analysiert werden. Jegliche Art von Bildern (Dokumente, Röntgenaufnahmen, Ultraschall-aufnahmen, Thermografien, handschriftliche Skizzen, etc.) kann gespeichert werden und mit den vom Arzt eingegebenen Informationen analysiert und verknüpft werden. Die Diagnose dieser Bilder geschieht über leistungsstarke Bildverarbeitungsverfahren, welche Lernfunktionen beinhalten.

Das System, ursprünglich als Werkzeug zur Archivierung von Dokumenten für den niedergelassenen Arzt geplant, bearbeitet die grosse Anzahl von Röntgenaufnahmen und anderer bildhafter Information, welche dauernd zur Entscheidung bei der Diagnose benötigt werden.

Als Teilgebiet der Gynäkologie wird in der Mammografie die Früherkennung von Brustkrebs in Micro-calcifications (Mikrokalk) durch die Analyse der Röntgenbilder im Rechner mittels Bildverarbeitungsalgorithmen unter Einsatz von künstlicher Intelligenz vorgenommen. Das Expertensystem sucht nach definierten Merkmalen der Anzeichen von Brustkrebs. Gefundene Merkmale werden mit Koordinaten versehen und analysiert, mit dem Wissen des Expertensystems verglichen und der Befund in Wahrscheinlichkeits-Häufigkeiten ausgedrückt und dem Arzt zur Entscheidung dargestellt.

Ist der Arzt mit der angebotenen Diagnosehilfe nicht einverstanden, vermerkt das Expertensystem diese Entscheidung in seiner logischen Entscheidungsstruktur und bittet den Arzt um eine Begründung. Diese Begründung wird im Rechner analysiert und mit den vorhandenen Regelstrukturen auf mögliche Übereinstimmung verglichen. Findet das Expertensystem keine Übereinstimmung, wird die von ihm gefundene Entscheidung markiert und dem Arzt mitgeteilt. Der Arzt entscheidet, ob die von ihm gemachte Diagnose im System aufgenommen wird.

Bei einer neu auftretenden Analyse des Expertensystems für einen ähnlich gelagerten Fall meldet das System die von ihm aufgrund der Regelstruktur gefundene Diagnose-hilfe; gleichzeitig werden dem Arzt auch die von ihm widersprochenen Diagnosen angezeigt. Ab einer definierten Häufigkeit von Widersprüchen meldet sich das System und  fordert  eine Neuprogrammierung der  bestehenden Entscheidungsstruktur.

Ausgehend von der Bildanalyse und Diagnose durch den Computer wurde künstliche Intelligenz mit einbezogen und eine automatische Lerneigenschaft in der Maschine implementiert, die Datenbank zu überprüfen und sie mit jeder neu getroffenen Entscheidung des Arztes zu aktualisieren.

In seiner einfachsten Form ist GYNAS ein medizinisches Archivierungs- und Informationssystem auf Laserplatte. Auf einem leistungsstarken Mikrocomputer können jegliche Art von Dokumenten und Bildern, gesucht und archiviert, und der alltägliche Ablauf in der Arztpraxis erledigt werden.

Die nächste Anwendungsstufe von GYNAS umfasst die Diagnose-fähigkeiten der Bildanalyse und Bild­verarbeitung. Die vollständige Implementation von GYNAS schliesst die oben genannten Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz ein. Ein leistungsstarker Mikrocomputer verwaltet das Expertensystem GYNAS für den Arzt und seine Praxis.

In einem Krankenhaus kann GYNAS auf einem sehr leistungsfähigen Mini- oder Supercomputer mit hoher Geschwindigkeit implementiert sein, unterstützt vom zusätzlichen Fachwissen der Ärzte.

Auf das sehr umfangreiche Datenbanksystem von GYNAS kann jederzeit von ausserhalb mittels Modem, etc. zugegriffen werden.