Der NHS in England startet einen weltweit ersten Versuch eines „bahnbrechenden“ Tools für künstliche Intelligenz, mit dem Patienten mit einem Risiko für Typ-2-Diabetes mehr als ein Jahrzehnt vor der Erkrankung identifiziert werden können.
Mehr als 500 Millionen Menschen weltweit haben es getan Typ-2-DiabetesUnd neue Wege zu finden, um gefährdete Menschen zu erkennen, bevor sie die Krankheit entwickeln, ist eine wichtige globale Gesundheitspriorität. Schätzungen gehen davon aus, dass bis 2050 eine Milliarde Menschen an Typ-2-Diabetes leiden werden.
Die Erkrankung ist eine der Hauptursachen für Blindheit, Nierenversagen, Herzinfarkt, Schlaganfall und Amputationen der unteren Gliedmaßen. Es wird häufig mit Übergewicht oder Inaktivität oder einer familiären Vorgeschichte von Typ-2-Diabetes in Verbindung gebracht, obwohl nicht alle diagnostizierten Personen in diese Kategorien fallen.
Jetzt haben Ärzte und Wissenschaftler ein transformatives KI-Tool entwickelt, das bereits 13 Jahre vor Beginn der Erkrankung vorhersagen kann, bei welchen Risikogruppen die Krankheit auftritt.
Die Technologie analysiert Elektrokardiogramm-(EKG)-Werte während routinemäßiger Herzscans. Es kann subtile Veränderungen erkennen, die zu klein sind, um vom menschlichen Auge wahrgenommen zu werden, und könnte einen frühen Alarm auslösen, wenn ein Patient auf dem Weg zu Typ-2-Diabetes ist.
Es kann ein frühzeitiges Eingreifen ermöglichen und Menschen möglicherweise dabei helfen, die Erkrankung gänzlich zu vermeiden, indem sie beispielsweise ihre Ernährung und ihren Lebensstil ändern.
Der NHS wird 2025 mit der Erprobung des Tools beim Imperial College Healthcare NHS Trust und beim Chelsea and Westminster Hospital NHS Foundation Trust beginnen und das erste Gesundheitssystem der Welt sein, das dies tut, wie der Guardian erfahren hat.
Diejenigen, die an der Entwicklung der Technologie namens AI-ECG risk stimulation for diabetes mellitus (Aire-DM) beteiligt sind, hoffen, dass sie in den nächsten Jahren im gesamten Gesundheitssystem in England und anderen Ländern eingeführt werden kann.
„KI birgt ein enormes Potenzial, die Pflege zu verändern, was zu erheblichen Verbesserungen der Gesundheit führen kann“, sagte Dr. Libor Pastika, ein Ausbildungsstipendiat für klinische Forschung bei Imperial. „Durch den Einsatz von KI zur Erschließung von in EKG-Daten verborgenen Erkenntnissen könnte Aire-DM revolutionär bei der frühzeitigen Erkennung zukünftiger Risiken für Typ-2-Diabetes sein.
„Durch die Bereitstellung einer kostengünstigen, zugänglichen und nicht-invasiven Methode zur frühzeitigen Vorhersage des Typ-2-Diabetes-Risikos könnte Aire-DM ein neues Fenster für eine gezieltere, vorbeugende Pflege eröffnen, die den Menschen hilft, die Erkrankung und die damit verbundenen Komplikationen zu vermeiden.“
Ein Team unter der Leitung von Dr. Fu Siong Ng und Dr. Arunashis Sau von Imperial hat das Tool unter Verwendung von 1,2 Mio. EKGs aus Krankenhausakten entwickelt. Anschließend nutzten sie Daten der britischen Biobank, die genetische Daten und Krankenakten von mehr als 500.000 Teilnehmern speichert, um die Fähigkeit des Tools zu validieren, subtile Veränderungen in EKGs zu erkennen.
Das Tool bildet kleine EKG-Muster ab, die häufiger bei Patienten auftreten, die in Zukunft Typ-2-Diabetes entwickeln werden – und sucht dann in neuen EKGs nach denselben Mustern.
Zu den verräterischen Anzeichen gehören Schwankungen in der Art und Weise, wie sich das elektrische Signal des Herzens bewegt, beispielsweise kleine Änderungen im Timing, in der Form oder im Muster bestimmter elektrischer Wellen.
Das Tool kann auch längere elektrische Aktivierungszeiten oder Unterschiede in der Art und Weise erkennen, wie die elektrischen Signale des Herzens zurückgesetzt werden. Obwohl diese Veränderungen geringfügig erscheinen mögen, spiegeln sie die frühen Auswirkungen von Diabetes auf die Struktur und Funktion des Herzens wider, lange bevor Symptome auftreten.
Tests haben bereits gezeigt, dass das Tool das Risiko bei Menschen unterschiedlichen Alters, Geschlechts, ethnischer Zugehörigkeit und sozioökonomischem Hintergrund in etwa 70 % der Fälle genau vorhersagt.
Als die KI-Vorhersagen mit genetischen und klinischen Informationen wie Alter und Blutdruck kombiniert wurden, verbesserte sich die Genauigkeit weiter und lieferte ein noch klareres Bild des Risikos, sagten die Forscher.
Prof. Bryan Williams, wissenschaftlicher und medizinischer Direktor der British Heart Foundation, einer Wohltätigkeitsorganisation, die die Entwicklung des Tools mitfinanziert hat, sagte: „Diese spannende Forschung nutzt leistungsstarke künstliche Intelligenz zur Analyse von EKGs und zeigt, wie KI Dinge erkennen kann, die normalerweise nicht möglich sind.“ in routinemäßig erfassten Gesundheitsdaten beobachtet.
„Diese Art von Erkenntnissen könnte bei der Vorhersage des zukünftigen Risikos, an Typ-2-Diabetes zu erkranken, schon Jahre vor Beginn der Erkrankung eine entscheidende Rolle spielen.“
„Typ-2-Diabetes ist eine schnell wachsende gesundheitliche Herausforderung, die das Risiko für Herzerkrankungen erhöht. Doch mit der richtigen Unterstützung ist es möglich, das Risiko einer Erkrankung zu senken.
„Wir freuen uns darauf, zu sehen, wie diese Technologie in die klinische Praxis integriert werden kann und eine frühzeitige Intervention ermöglicht, um das Risiko zu verringern und sogar Typ-2-Diabetes und die damit verbundenen Komplikationen vollständig zu verhindern.“
