KI-Stethoskop erkennt verborgene Herzerkrankungen in 15 Sekunden

Das 1816 erfundene Stethoskop ist für jeden Arzt ein grundlegendes Instrument zum Abhören von Geräuschen im Körper. Das neue KI-Stethoskop (künstliche Intelligenz) geht jedoch noch viel weiter. Es kann kleinste Unterschiede im Herzschlag und Blutfluss analysieren, die das menschliche Ohr nicht wahrnehmen kann, und führt gleichzeitig ein schnelles EKG (Elektrokardiogramm) durch. Das Gerät in der Größe einer Spielkarte wird auf die Brust des Patienten gelegt, wo es elektrische Signale des Herzens und Geräusche des Blutflusses aufzeichnet. Diese Daten werden sicher an die Cloud übermittelt und dort von Algorithmen der künstlichen Intelligenz verarbeitet, die mit Daten von Zehntausenden Menschen trainiert wurden. Das Ergebnis – ob beim Patienten ein Risiko für Herzinsuffizienz besteht oder nicht – wird direkt an ein Smartphone gesendet. Ein separater Algorithmus erkennt Vorhofflimmern, einen abnormalen Herzrhythmus, der das Schlaganfallrisiko erhöht, sowie Herzklappenfehler, bei denen eine oder mehrere Herzklappen nicht richtig funktionieren.

Ergebnisse der Praxisstudie

Forscher des Imperial College London und des Imperial College Healthcare NHS Trust führten eine unter realen Bedingungen durchgeführte Studie durch, die teilweise von der British Heart Foundation finanziert wurde. Sie umfasste mehr als 200 Hausarztpraxen mit über 1,5 Millionen Patienten. Im Mittelpunkt standen Menschen mit Symptomen wie Atemnot, Müdigkeit oder Schwellungen der unteren Gliedmaßen. Bei Patienten, die mit dem KI-Stethoskop untersucht wurden, war die Wahrscheinlichkeit einer Herzinsuffizienzdiagnose doppelt so hoch wie bei Patienten ohne diese Technologie. Bei ihnen wurde außerdem etwa 3,5-mal häufiger Vorhofflimmern und fast doppelt so häufig ein Herzklappenfehler diagnostiziert. Insgesamt wurden 12 725 Patienten in 96 Praxen im Nordwesten Londons untersucht und mit Patienten aus weiteren 109 Praxen ohne KI-Stethoskop verglichen. Stufte das Gerät einen Patienten als gefährdet ein, folgten ein Bluttest auf das Hormon BNP (ein erhöhter Wert deutet auf Herzinsuffizienz hin) und eine Herzuntersuchung mittels bildgebender Verfahren. Die Studie mit dem Namen TRICORDER wurde vom National Institute for Health and Care Research (NIHR) und der Imperial Health Charity unterstützt; das Gerät wurde vom kalifornischen Unternehmen Eko Health hergestellt.

Warum ist die Früherkennung so wichtig?

Herzinsuffizienz, bei der das Herz das Blut nicht richtig pumpt, betrifft im Vereinigten Königreich mehr als eine Million Menschen. Mehr als 70 % der Fälle werden erst nach einer Notaufnahme im Krankenhaus diagnostiziert, obwohl die Hälfte dieser Menschen bereits zuvor Symptome hatte oder mit einem Hausarzt in Kontakt stand. Das KI-Stethoskop kann zu einer früheren Erkennung beitragen und so einen schnelleren Behandlungsbeginn ermöglichen, beispielsweise mit lebensrettenden Medikamenten. Dr. Sonya Babu-Narayan, klinische Direktorin der British Heart Foundation und beratende Kardiologin, sagte, dies sei ein elegantes Beispiel dafür, wie sich das Stethoskop aus dem 19. Jahrhundert für das 21. Jahrhundert modernisieren lasse. Ihrer Ansicht nach sind solche Innovationen notwendig, da Herzinsuffizienz häufig erst in einem fortgeschrittenen Stadium im Krankenhaus diagnostiziert wird. Eine frühzeitige Diagnose hilft den Menschen, die notwendige Behandlung früher zu erhalten, damit sie länger und mit höherer Lebensqualität leben können. Professor Nicholas Peters, leitender Forscher am Imperial College London und beratender Kardiologe beim Imperial College Healthcare NHS Trust, ergänzte, dass nun drei Herzerkrankungen während einer einzigen Untersuchung erkannt werden könnten und die Technologie bereits in einigen Praxen verfügbar sei.

Die Zukunft der Technologie

Die Studie zeigte, dass 70 % der Praxen das KI-Stethoskop nach 12 Monaten nicht mehr oder nur noch sporadisch nutzten. Die Forscher schlagen eine bessere Integration in die üblichen ärztlichen Abläufe vor, um eine breitere Verbreitung zu erreichen. Zudem hatten zwei Drittel der als gefährdet eingestuften Personen nach weiteren Untersuchungen letztlich keine Herzinsuffizienz, was unnötige Ängste auslösen könnte. Für die übrigen Betroffenen bedeutet dies jedoch, dass Probleme erkannt werden, die andernfalls verborgen geblieben wären. Das Gerät sollte nur bei Patienten mit Verdacht auf Herzprobleme eingesetzt werden, nicht bei Routineuntersuchungen gesunder Menschen. Die Forscher planen eine Ausweitung auf Praxen in Wales, Südlondon und Sussex. Diese auf dem Kongress der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie in Madrid vorgestellte Technologie stellt einen großen Fortschritt in der Primärversorgung dar, wo eine schnelle und präzise Diagnose Leben retten kann.