Neues KI-Tool aus Yale erkennt selten diagnostizierte Herzerkrankung

Forscher der Yale University haben ein neues Tool auf Basis künstlicher Intelligenz (KI) entwickelt, das mithilfe eines einfachen Tests eine schwerwiegende Herzerkrankung erkennen kann. Diese Erkrankung wird als Amyloid-Kardiomyopathie bezeichnet. Ärzte übersehen diese Erkrankung oft, bis sie bereits Schäden verursacht hat.

Was ist eine Amyloid-Kardiomyopathie?

Eine Amyloid-Kardiomyopathie entsteht, wenn sich fehlgefaltete Proteine im Herzen ansammeln. Diese Proteine bilden Klumpen, die im Laufe der Zeit gesunden Herzmuskel verdrängen. Dieser Prozess führt dazu, dass das Herz steif und schwach wird.

Die neue Studie konzentrierte sich auf eine bestimmte Form der Erkrankung. Diese Form wird durch ein Protein namens Transthyretin verursacht. Ärzte bezeichnen diese Krankheitsform kurz als ATTR-CM. Ohne Behandlung leben Patienten mit dieser Erkrankung nach Auftreten der Symptome durchschnittlich noch fünf Jahre.

Diese Krankheit lässt sich nur schwer frühzeitig erkennen. Bei vielen Patienten wird die Diagnose erst gestellt, wenn bereits Komplikationen aufgetreten sind. Zu diesem Zeitpunkt sind die Behandlungsmöglichkeiten bereits eingeschränkter. Dr. Rohan Khera – der leitende Forscher der Studie – bezeichnete die Amyloid-Kardiomyopathie als eine der letzten Herausforderungen in der Herzmedizin. Er erklärte, dass diese Erkrankung nach wie vor stark unterdiagnostiziert sei.

So funktioniert das neue KI-Tool

Das Team der Yale University entwickelte eine KI-Plattform, die auf einem Smartphone läuft. Dieses Tool wertet Bilder eines Standard-Elektrokardiogramms (EKG) aus. Ein EKG ist ein gängiger, nicht-invasiver Test, der die elektrische Aktivität des Herzens misst. Die meisten Kliniken und Krankenhäuser setzen diesen Test bereits regelmäßig ein.

Normalerweise benötigen Ärzte hochspezialisierte bildgebende Verfahren, um eine Amyloid-Kardiomyopathie zu diagnostizieren. Diese bildgebenden Untersuchungen sind teuer und nicht flächendeckend verfügbar. Diese Einschränkung ist ein Grund dafür, dass diese Erkrankung so lange unentdeckt bleibt.

Das neue KI-Tool verändert diesen Prozess. Es scannt ein einfaches EKG-Bild und kennzeichnet Patienten, die möglicherweise gefährdet sind. Philip Croon, der Erstautor der Studie, erläuterte den Zweck dieses Tools: Es kann eingrenzen, welche Patienten weitere Untersuchungen auf Herzamyloid benötigen.

Warum eine frühzeitige Erkennung wichtig ist

Eine frühzeitige Diagnose spielt bei der Behandlung der Amyloid-Kardiomyopathie eine entscheidende Rolle. Neuere Therapien können den Krankheitsverlauf verlangsamen, wenn Ärzte die Erkrankung rechtzeitig erkennen. Diese Therapien wirken am besten, bevor schwerwiegende Herzschäden auftreten.

Das Team der Yale University hat sich bereits zuvor mit KI-basierten Herzscreenings befasst. In früheren Forschungsarbeiten entwickelte dasselbe Labor Instrumente, die Kardiomyopathie mithilfe tragbarer Ultraschallgeräte erkannten. Diese Forschung ergab eine wichtige Erkenntnis: Die KI erkannte Anzeichen einer Herzerkrankung oft etwa zwei Jahre, bevor Ärzte eine formelle Diagnose stellten. Diese Zeitspanne lässt vermuten, dass viele Patienten jahrelang mit unerkannten Herzproblemen leben.

Das neue EKG-basierte Tool verfolgt dasselbe Ziel. Es soll die Lücke zwischen Krankheitsbeginn und Diagnose schließen. Ein schnellerer Screening-Prozess hilft mehr Patienten, frühzeitig mit der Behandlung zu beginnen.

Nächste Schritte

Diese KI-Plattform wird derzeit noch von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) geprüft. Sie hat den Status „Breakthrough Device“ erhalten. Dieser Status trägt dazu bei, das Prüfungsverfahren für vielversprechende Medizintechnik zu beschleunigen.

Forscher sagen, dass sich dieses Tool problemlos in normale klinische Arbeitsabläufe integrieren ließe. Da es mit Standard-EKG-Aufnahmen arbeitet, würden Ärzte keine spezielle Ausrüstung benötigen. Ein Smartphone und eine routinemäßige Herzuntersuchung könnten ausreichen, um Hochrisikopatienten zu identifizieren.

Sollte es zugelassen werden, könnte dieses Tool die Art und Weise verändern, wie Ärzte auf Amyloid-Kardiomyopathie untersuchen. Ein breiterer Einsatz von KI-Screenings trägt dazu bei, dass mehr Patienten diagnostiziert werden, bevor schwerwiegende Komplikationen auftreten. Die Forscher hoffen, dass dieser Ansatz in Zukunft zu einem festen Bestandteil der Herzversorgung wird.

Informationsquelle:

• Neues KI-Tool erkennt weit verbreitete, aber häufig nicht diagnostizierte Herzerkrankung — Yale School of Medicine
• Verfolgung des präklinischen Verlaufs der Transthyretin-Amyloid-Kardiomyopathie mithilfe von KI-gestützter Elektrokardiographie und Echokardiographie — National Center for Biotechnology Information
• KI kann Kardiomyopathien frühzeitig erkennen, so eine neue Studie — Yale School of Medicine
• KI-gestützte Erkennung von häufig übersehenen Kardiomyopathien mittels Point-of-Care-Herzultraschall: eine multizentrische Studie — National Center for Biotechnology Information