Neue KI-Methoden Revolutionieren Diagnose von Herzschwäche
Herzschwäche ist ein wachsendes Gesundheitsproblem, von dem bis zu 2,5 Millionen Menschen allein in Deutschland betroffen sind. Für eine optimale Behandlung muss individuell festgestellt werden, was die Erkrankung verursacht hat und welche Medikamente am wirksamsten sind. Ärzte verwenden dazu verschiedene Untersuchungen und messen im Herzkatheter wichtige Herzparameter.
Fortschritte durch KI in der Herzdiagnostik
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mehrerer deutscher Forschungsinstitutionen haben jetzt neue KI-Methoden entwickelt, die differenzierte Diagnosen und funktionelle Messungen anhand von MRT-Aufnahmen des Herzens ermöglichen. Ihre Ergebnisse wurden in The Lancet Digital Health veröffentlicht.
Prof. Benjamin Meder vom Universitätsklinikum Heidelberg (UKHD), Letztautor der Studie, erklärt: „Unsere KI kann das Fachwissen und die Erfahrung von Experten, die viele Herzschwäche-Patienten behandeln, in die klinische Breite bringen. Ärzte erhalten in Zukunft deutlich mehr maschinelle Unterstützung, um Herzinsuffizienz rechtzeitig und genau zu diagnostizieren." Die KI kann beispielsweise den Füllungsdruck in den Herzkammern anhand von MRT-Aufnahmen bestimmen, wodurch bestimmte invasive Untersuchungen in Zukunft überflüssig werden könnten.
Multizentrische Studien und Generalisierbarkeit
Um die Generalisierbarkeit der KI zu gewährleisten, wurden Daten von verschiedenen Geräten und Untersuchungsprotokollen in einem multizentrischen Studiendesign berücksichtigt. „Es ist wichtig, dass klinische Zentren bei solchen Fragestellungen zusammenarbeiten. Das DZHK stellt dafür geeignete Infrastrukturen bereit", betont Prof. Norbert Frey, Ärztlicher Direktor der Klinik für Kardiologie, Angiologie und Pneumologie am UKHD.
Verbesserungen im Diagnoseprozess
David Lehmann, KI-Forscher aus Meders Team, hebt hervor, dass die KI nur ein einziges MRT-Bild für eine genaue Diagnose benötigt, anstatt vieler verschiedener Sequenzen. Dies könnte Engpässe bei der MRT-Diagnostik lindern und die Methode für mehr Patienten zugänglich machen. Zudem verbessert die KI die Arbeitsabläufe, indem sie den Zeitaufwand für Experten und medizinisch-technisches Personal im Diagnoseprozess verringert und die Untersuchung für Patienten erleichtert.
Datenschutz und Zukunftsaussichten
Alle Datenanalysen fanden unter strengen Datenschutzauflagen auf lokalen Servern in Heidelberg statt. Die Forschungsarbeiten zur KI sind abgeschlossen, jedoch muss die Software noch gemäß dem Medizinproduktegesetz zertifiziert werden, bevor sie vertrieben werden kann. Die Forscher um Meder planen, ihre KI auch auf andere Fragestellungen anzuwenden, wie z.B. zur Erfassung zusätzlicher Parameter aus einem Elektrokardiogramm (EKG).
„Wir können in Deutschland auch unter Berücksichtigung des Schutzes der Privatsphäre modernste KI-Systeme entwickeln und in den Alltag integrieren. Ich nenne dies auch gerne ‚Healthy AI‘, also ‚gesunde KI‘, die Gutes ermöglicht und dabei keine Kompromisse bei der Sicherheit eingeht“, ergänzt Meder.
Informatics for Life: Interdisziplinäre Zusammenarbeit
Informatics for Life ist eine interdisziplinäre Allianz von Herz-Kreislauf-Medizinern und Informatikern der Universität Heidelberg, des Universitätsklinikums Heidelberg und des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien. Die von der Klaus Tschira Stiftung geförderte Initiative zielt darauf ab, angewandte Medizin mit digitaler Medizin und maschinellem Lernen zu verbinden.
