Wie die Salzburg AG mit einer neuen Crowdinvesting-Plattform die Energiewende vorantreibt

11.02.2022

Lung-Diagnostics: Linzer HealthTech möchte mit mobilen Test-System Diagnose von Lungenerkrankungen revolutionieren

Das Linzer HealthTech Lung-Diagnostics entwickelt ein tragbares KI-basiertes Testsystem für die Lungenfunktion, das künftig zuverlässige und schnelle Diagnosen von Lungenerkrankungen in Ordinationen und sogar den eigenen vier Wänden ermöglichen soll. Der brutkasten hat mit Co-Founder Alfred Wegerer über die Entwicklung und das Skalierungspotential der Lösung gesprochen.

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Der USP von Lung-Diagnostics

Lung-Diagnostics Co-Founder Alfred Wegerer erläutert den USP des KI-basierte Testsystem: “Die Innovation an dem Gerät ist, dass wir die Atemmechanik und Atemchemie in einem einzelnen mobilen Gerät in einer synchronen Messung erheben. Unser Ziel ist es, auf diese Art und Weise Lungenkrankheiten, wie COPD oder Asthma, verlässlich und schnell zu diagnostizieren, damit anschließend der Krankheitsverlauf überwacht und die passende Therapieform gefunden werden kann.” Konventionelle Geräte am Markt, die unter anderem in Ordinationen zum Einsatz kommen, würden nämlich meist sehr kompliziert zu bedienen sein und Atemmechanik und Atemluftchemie separat messen.

Mobiles Testsystem beim Arzt & zu Hause

Durch die einfache Bedienung und Multifunktionalität des Testsystems können Patienten direkt am Point of Care – also beim Arzt und sogar zu Hause – mit einer Art Ampelsystem über den Zustand ihrer Lunge und den Verlauf der Krankheit informiert werden. Krankheiten wie Asthma, COPD, Lungenfibrose, Lungenkrebs, aber auch Infektionen können so rascher diagnostiziert werden. Die Therapie wird persönlich überwacht und kann somit individuell auf den Patienten zugeschnitten werden. Ziel sei es, dass Privatanwender:innen ihrer Atmung, Lunge und Vitalität mehr Aufmerksamkeit schenken.

Über die digitalen Daten können zudem auch Therapien personifiziert werden, was wiederum die Lebensqualität der Patient:innen erhöht. Zudem sollen künftig über die Internet-Plattform www.mYRespiration.com Patient:innen, Ärzt:innen und Intensivmedizin durchgängig und ohne Zeit- und Ressourcenverlust vernetzt werden.

Expertise im Bereich Medizintechnik

Die beiden Gründungsgesellschafter von Lung-Diagnostics Dr. Klaus Fischer und Alfred Wegerer verfügen über eine langjährige Erfahrung in den Bereichen Medizintechnik, Diagnose, respiratorisches System und Software. Das Startup ist in Linz in der ehemaligen Tabakfabrik beheimatet. Zudem kooperiert Lung-Diagnostics seit rund vier Jahren mit der Linzer Johannes Kepler Universität und dem Kepler Universitätsklinikum. “Die Erkenntnisse aus den Vorprojekten mit unseren Partnern haben letztlich zur Gründung von Lung-Diagnostics geführt. Ziel ist es die Erkenntnisse in marktfähige Produkte zu überführen”, so Wegerer. Erste klinische Test haben bereits die Funktionalität des Geräts bewiesen. Aktuell befindet sich das Linzer Startup mit seinem neuartigen System in der medizinischen Zulassungsphase.

erste klinische Studie am KUK mit Demonstrator

Finanzierung und Skalierungspotential von Lung-Diagnostics

Für die Produktentwicklung konnten sich die beiden Gründer gemeinsam mit ihrem Team eine Pre-Seed-Förderung der Austria Wirtschaftsservice in der Höhe von 200.000 Euro sichern. Diese Phase wurde nun erfolgreich abgeschlossen. Die weitere Finanzierung wird über eine Kapitalerhöhung mit Beteiligung weiterer Investoren ermöglicht. Nach erfolgter medizinischer Zulassung sollen Ärzte künftig nur pro Messung und für die verwendeten Verbrauchsgüter, wie beispielsweise Filter, bezahlen. Der Preis liegt unter den Kosten konventioneller Atemmessungen, die von den Krankenkassen refundiert werden.

Das Heimgerät sollen Privatanwender künftig im Abo-Modell nutzen können, wobei ein einmaliger Anerkennungsbeitrag zu bezahlen ist, der im unteren dreistelligen Bereich liegt. Das Startup schätzt den jährlichen Umsatz bis 2023 mit bis zu zwei Millionen Euro ein, der bis 2025 aufgrund des Skalierungspotentials der mobilen Lösung bis zu zehn Millionen Euro betragen könnte. Nicht zuletzt wurde der Lungengesundheit durch die Coronakrise eine neue Aufmerksamkeit zuteil. “Wir sehen, dass die Lunge ein sehr vulnerables Organ ist, dem in der Vergangenheit zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Mit unserer Lösung wollen wir dies ändern und die Patient:innen aktiv mit einbeziehen”, so Wegerer abschließend.

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* Dieser Artikel entstand im Rahmen einer Kooperation zwischen brutkasten und Austria Wirtschaftsservice (aws)

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Apollo: Sprachmodell von ÖAW und Mistral schließt Lücken in 2.000 Jahre alten Texten

"Apollo" ergänzt fehlende Inhalte in fragmentarischen antiken Texten und gilt eigenen Angaben nach als weltweit erstes LLM für Altgriechisch.

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In Museen und Bibliotheken weltweit lagern hunderttausende Inschriften und über eine Million Papyrusfragmente aus der Antike. Der Großteil des Materials ist fragmentarisch und schwer lesbar. „92 Prozent der Papyri warten bis heute auf ihre Entzifferung. Ein gigantischer, unerschlossener Schatz der Geschichte“, heißt es per Aussendung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW). Genau hier möchte Apollo ansetzen.

Apollo: „Neues Fenster zu unserem gemeinsamen kulturellen Erbe“

Entwickelt wurde das Large Language Model (LLM) in einer Kooperation zwischen der ÖAW und den europäischen KI-Unternehmen Mistral AI und SAIL Reply. Am gestrigen Mittwoch präsentierten die Forschungspartner die erste Stufe des Apollo-KI-Systems, das ab sofort der Wissenschaft und der Öffentlichkeit zur Verfügung steht.

„Apollo zeigt, was europäische Zusammenarbeit leisten kann, wenn KI, die gezielt an wissenschaftliche Anforderungen angepasst werden kann, auf jahrhundertealtes wissenschaftliches Wissen trifft“, sagt Guillaume Lample, Co-Founder und Chief Scientist von Mistral. „Indem Mistrals Technologie dabei hilft, Texte wiederherzustellen, die seit zweitausend Jahren nur fragmentarisch überliefert sind, eröffnet sie ein neues Fenster zu unserem gemeinsamen kulturellen Erbe – und das ist erst der Anfang.“

600 Millionen Wörter

Die meisten Texte der Antike sind nur unvollständig überliefert und es fehlen einzelne Wörter oder sogar ganze Textpassagen. Das Sprachmodell Apollo könne fehlende Inhalte von Fragmenten eigenständig ergänzen und dabei helfen, das Verständnis und die historische Einordnung eines Schriftstückes zu verbessern.

Obwohl für das Training der KI in Altgriechisch nur 600 Millionen Wörter zur Verfügung standen – mehrere zehn Milliarden Wörter gelten üblicherweise als der Standard für LLMs – sei eigenen Angaben nach Apollo treffsicher.

„Bei einem vorhandenen Originaltext auf Papyrus erreicht das Modell bei maskierten, also bewusst versteckten Passagen eine Trefferquote von rund 80 Prozent“, erklärt Anna Dolganov, Forscherin am Österreichischen Archäologischen Institut der ÖAW und Mastermind hinter dem Projekt. Bei tatsächlich unbekannten Textlücken bewerteten internationale Fachexpert:innen, die das KI-System im Rahmen einer Blindstudie evaluiert haben, Apollos Vorschläge in 77 Prozent der Fälle als mindestens ebenso gut wie durch Menschen vorgenommene Ergänzungen und in 16–20 Prozent der Fälle sogar besser, heißt es.

Apollo erkennt Sprachstufen

Besonders beeindruckend sei zudem, wie präzise Apollo zwischen verschiedenen Sprachstufen des Griechischen unterscheiden kann, betont Dolganov: „Unser LLM kann mit vergleichsweise geringem Wissen über einen Kontext weitreichende Schlüsse ziehen. Anhand von Satzbau und Vokabular erkennt Apollo präzise, ob ein Text zum Beispiel aus Homers ‚Odyssee‘ stammt, und ergänzt ihn im passenden Sprachregister.“

Als Beweis zeigte Dolganov bei der Präsentation von Apollo etwa eine antike Geburtsurkunde, die vollständig rekonstruiert wurde. Zudem wurde eine beim Ausbruch des Vesuvs verkohlte Schriftrolle an entscheidenden Stellen „vollständig lesbar gemacht“. Und mit der Rekonstruktion einer fragmentarischen Inschrift aus dem Schwarzmeerraum hat sich der Forscherin zufolge belegen lassen, dass in einer bestimmten Region bereits römisches Recht galt. Die Aussendung sprach hierbei von einer „weitreichenden Erkenntnis, die durch einen Beleg für die römische Prostitutionssteuer untermauert wird.“

Weitere Stufen geplant

„Mithilfe der KI entsteht ein neues Bild der antiken Sozial- und Wirtschaftsgeschichte, da sich viele Erkenntnisse erst aus der Masse der Dokumente ergeben – etwa bei Steuerquittungen“, präzisiert Dolganov.

Und Heinz Faßmann, Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, ergänzt: „Apollo bringt die Erforschung von historischen Schriftstücken und Dokumenten in ein neues Zeitalter. Der Einsatz des neuen Sprachmodells wird völlig neue Forschungsfragen zulassen und unser historisches Wissen erweitern. Wir sind stolz, dass die ÖAW gemeinsam mit dem europäischen KI-Unternehmen Mistral diese wegweisende Technologie entwickelt hat. Für die Zukunft streben wir eine vertiefte Zusammenarbeit mit Mistral an.“

© ÖAW/Daniel Hinterramskogler – Heinz Faßmann, Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, bei der öffentlichen Vorstellung von Apollo.

Der ersten Stufe des Modells sollen bald noch weitere folgen. „Das Ziel ist ambitioniert, aber machbar“, wie Dolganov betont: Die KI soll künftig unerschlossene Papyri sowohl entziffern als auch rekonstruieren können. Geplant ist außerdem eine Erweiterung, mit der das Modell thematische und semantische Suchen in der gesamten griechischen Textüberlieferung durchführen sowie Parallelstellen suchen soll und so die passende Evidenz für Ergänzungsvorschläge gleich mitliefert.

Dolganov, die ÖAW und Mistral wollen jedoch bei Altgriechisch nicht aufhören. Aufbauend auf den Erfahrungen soll die KI künftig auch mit einem lateinischen Textkorpus trainiert werden. Dafür stehen dann rund zwölf Milliarden Wörter zur Verfügung. Was für das Projekt noch fehlt, sei ein passender Name.

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