Corona effektiv eindämmen

KI-Chip entdeckt Covid-19 im Atem

26. Februar 2021, 08:33 Uhr   |  Heinz Arnold

KI-Chip entdeckt Covid-19 im Atem
© Brainchip

Mit Hilfe des neuromorphen KI-Prozessors von Brain-Chip erkennt das tragbare Diagnose-Testgerät von NaNose Covid-19.

Sehr einfach, aber präzise, schnell und kostengünstig auf Corona testen: Dem steht jetzt nichts mehr im Wege: Die künstliche Nase von NaNose Medical in Kombination mit dem auf einem Spiking Neural Network basierenden „Akida“-Prozessor von Brain-Chip kann Corona in einem sehr frühen Stadium erkennen. Das Diagnosegerät passt in eine Hand und ähnelt den bekannten Alkoholtestgeräten. Jetzt steht einer weiten Verbreitung von Tests nichts mehr im Wege, so dass sich Corona-Ausbrüche lokalisieren und die Sterblichkeit verringern lassen.

Die am Technion, dem israelischen Institute of Technology, entwickelte künstliche Nase weist laut NaNose Medical dieselbe hohe Empfindlichkeit gegenüber winziger Mengen an Volatile Organic Compounds (VOCs) im Atem auf wie die Nase eines Hundes. Seit 2017 wurde es am Technion getestet, um Krankheiten wie Krebs, Parkinson, Multiple Sklerose, Nierenleiden und Infektionen wie Covid-19 zu erkennen.

NaNose Medical hat Proben von 130 Patienten gesammelt und übertrug die Sensordaten an das Forschungsinstitut von Brainchip in Perth/Australien. Mit diesen Daten hat Brainchip den Akida trainiert. Dem System wurden Proben von Patienten vorgelegt, die an Covid-19 erkrankt sind, sowie die Proben von nicht infizierten Patienten. Auf Basis dieser Daten lernte das System die typischen Muster der VOC-Biomarker, die eine Infektion kennzeichnen, innerhalb von Sekunden zu identifizieren – und das mit hoher Genauigkeit. NaNose sammelt gerade Proben an drei kritischen Orten weltweit und kooperiert mit Brainchip, um die Daten zu evaluieren.

Der Schlüssel zur Corona-Eindämmung

Eine Studie aus China belegt, dass die Methode, Covid-19 über die Analyse des Atems zu erkennen, präziser ist, als die Reverse-Transcription-Polymerase-Chain-Reaction (RT-PCR), die heute in Corona-Tests meist zum Einsatz kommt. Ein genauer Test in einer frühen Phase der Erkrankung ist aber der Schlüssel zur Eindämmung der Ausbreitung von Corona. Denn wenn Corona erkannt wird, bevor die Infizierten die typischen Symptome wahrnehmen, können sie davor bewahrt werden, andere zu infizieren.  

Weil „Akida“ ein kompletter neuromorpher Prozessor ist, benötigt er keine externe CPU und kann in Edge-Geräten arbeiten. Auch ein zusätzlicher Deep-Learning Accelerator oder zusätzliche Speicher sind nicht erforderlich. Damit fällt das darauf basierende Testgerät sehr klein aus, es benötigt eine geringe Leistungsaufnahme und findet in einer Hand Platz, ähnlich wie die Alkoholtester.   

»KI hält in der Medizintechnik und im Gesundheitswesen Einzug und wir wollen mit dem neuromorphen KI-Prozessor „Akida“ für den Einsatz in Edge-Geräten ganz vorne mit dabei sein«, sagt Louis DiNardo, CEO von BranChip. Der Akida findet bereits in verschiedenen Sektoren im Medizinumfeld Einsatz: Um Krankheiten durch Biomarker im Blut und im Atem aufzuspüren, Abweichungen in Röntgen- und CT-Aufnahmen zu erkennen sowie in der Krebsdiagnostik.

Grundsätzlich visiert BrainChip mit dem „Neuromorphic System-on-Chip“ vom Typ „Akida”, mit ihrem IP und dem „Akida Development Environment Machine Learning Framework“ verschiedene Marktsektoren an, vom Gesundheitswesen über Smart Home, Smart City, bis zu Smart Transportation.

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