Prof. Dr. Shadi Albarqouni
Computational Medical Imaging Research
Das Albarqouni Lab, angesiedelt an der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsklinikums Bonn sowie bei Helmholtz AI in München, widmet sich der Entwicklung der nächsten Generation von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Medizin. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung rechnergestützter Bildgebungsalgorithmen mit besonderem Fokus auf KI- und Machine-Learning-Modellen zur Optimierung klinischer Arbeitsabläufe für Patient:innen, Radiolog:innen und medizinisches Fachpersonal. Das Labor ist zudem affiliiert mit der Munich School for Data Science (MUDS), dem Medical Imaging Center Bonn (MIB) sowie dem European Laboratory for Learning and Intelligent Systems (ELLIS). Die Forschung im Albarqouni Lab konzentriert sich auf drei zentrale Bereiche: 1. Computational Medical Imaging: In diesem Forschungsfeld werden automatisierte Lösungen entwickelt, die Effizienz und Genauigkeit in der medizinischen Bildgebung verbessern sollen. Dabei werden spezifische Herausforderungen adressiert, wie z. B. begrenzte Verfügbarkeit annotierter Daten, geringe Übereinstimmung zwischen Beobachtenden (inter- und intra-observer agreement), unausgewogene Klassenverteilungen, Variabilität zwischen verschiedenen Bildgebungssystemen sowie sogenannte Domain Shifts. 2. Föderiertes Lernen im Gesundheitswesen: Hier liegt der Fokus auf der Entwicklung tiefenlernender Algorithmen, die es KI-Agenten ermöglichen, Wissen untereinander auszutauschen – und zwar robust sowie datenschutzkonform. Die Forschung adressiert dabei auch Probleme wie Datenheterogenität, Erklärbarkeit von Modellen, Qualitätskontrolle und die Widerstandsfähigkeit gegenüber sogenannten „Poisoning Attacks“. 3. Erschwingliche KI und Gesundheitsversorgung: Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung kostengünstiger KI-Lösungen, die auch mit niedrigqualitativen Daten aus ressourcenarmen Infrastrukturen oder Point-of-Care-Umgebungen funktionieren. Ziel ist es, KI-Anwendungen für den weltweiten Einsatz in der medizinischen Versorgung zugänglich zu machen – unabhängig von den verfügbaren technischen Voraussetzungen. Insgesamt verfolgt das Albarqouni Lab einen interdisziplinären und praxisorientierten Ansatz zur Weiterentwicklung intelligenter, sicherer und gerechter KI-Systeme im Gesundheitswesen.
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