Ein Tool für künstliche Intelligenz, das Augen scannt, kann das Risiko einer Person für Herzerkrankungen in weniger als einer Minute genau vorhersagen, sagen Forscher.
Der Durchbruch könnte es Augenärzten und anderem Gesundheitspersonal ermöglichen, Herz-Kreislauf-Screenings auf der Hauptstraße mit einer Kamera durchzuführen – ohne die Notwendigkeit von Bluttests oder Blutdruckkontrollen – laut der weltweit größten Studie dieser Art.
Forscher fanden heraus, dass die KI-gestützte Bildgebung der Venen und Arterien der Netzhaut das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Herz-Kreislauf-Tod und Schlaganfall spezifizieren kann.
Sie sagen, dass die Ergebnisse die Tür zu einem hochwirksamen, nicht-invasiven Test öffnen könnten, der für Menschen mit mittlerem bis hohem Risiko für Herzerkrankungen verfügbar wird, der nicht in einer Klinik durchgeführt werden muss.
Ihre Erkenntnisse waren veröffentlicht im British Journal of Ophthalmology.
„Dieses KI-Tool könnte jemanden in 60 Sekunden oder weniger über sein Risikoniveau informieren“, sagte die Hauptautorin der Studie, Prof. Alicja Rudnicka, gegenüber dem Guardian. Wenn jemand erfuhr, dass sein Risiko höher als erwartet war, könnten ihm Statine verschrieben oder eine andere Intervention angeboten werden, sagte sie.
Auf einer Gesundheitskonferenz in Kopenhagen fügte Rudnicka, Professorin für statistische Epidemiologie an der St. George’s University of London, hinzu: „Es könnte am Ende die kardiovaskuläre Gesundheit verbessern und Leben retten.“
Kreislauferkrankungen, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen, koronare Herzerkrankungen, Herzinsuffizienz und Schlaganfall, sind weltweit die Hauptursachen für Krankheit und Tod. Allein Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache. Allein in Großbritannien ist es für einen von vier Todesfällen verantwortlich.
Obwohl es mehrere Tests zur Vorhersage des Risikos gibt, sind sie nicht immer in der Lage, diejenigen genau zu identifizieren, die später eine Herzkrankheit entwickeln oder daran sterben werden.
Die Forscher entwickelten ein vollautomatisches KI-fähiges Tool, Quartz, um das Potenzial der Bildgebung der retinalen Gefäße – plus bekannter Risikofaktoren – zur Vorhersage der Gefäßgesundheit und des Todes zu bewerten.
Sie verwendeten das Tool, um Bilder von 88.052 Teilnehmern der britischen Biobank im Alter von 40 bis 69 Jahren zu scannen. Die Forscher untersuchten speziell die Breite, Gefäßfläche und den Krümmungsgrad der Arterien und Venen in der Netzhaut, um Vorhersagemodelle für Schlaganfall, Herzinfarkt und Tod zu entwickeln von Kreislauferkrankungen.
Anschließend wandten sie die Modelle auf die Netzhautbilder von 7.411 Teilnehmern im Alter von 48 bis 92 Jahren der europäischen prospektiven Krebsuntersuchung (Epic)-Norfolk-Studie an. Die Leistung von Quartz wurde mit dem weit verbreiteten Framingham Risk Scores Framework verglichen.
Die Gesundheit aller wurde durchschnittlich sieben bis neun Jahre lang verfolgt. Bei Männern wurde festgestellt, dass die Breite, Krümmung und Breitenvariation von Venen und Arterien in ihrer Netzhaut wichtige Prädiktoren für den Tod durch Kreislauferkrankungen sind. Bei Frauen trugen Arterienfläche und -breite sowie Venenkrümmung und -breitenvariation zur Risikovorhersage bei.
Das KI-Tool nutzte Daten von Teilnehmern, darunter Rauchervorgeschichte, Medikamente zur Behandlung von Bluthochdruck und frühere Herzinfarkte.
Die Forscher fanden heraus, dass die von Quartz berechneten Netzhautdaten signifikant mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Todesfällen und Schlaganfällen assoziiert waren und eine ähnliche Vorhersageleistung wie der klinische Risiko-Score von Framingham aufwiesen.
„KI-gestützte Vaskulometrie-Risikovorhersage ist vollautomatisiert, kostengünstig, nicht-invasiv und hat das Potenzial, einen größeren Anteil der Bevölkerung in der Gemeinde zu erreichen, da die „High Street“-Verfügbarkeit und die Blutentnahme bzw [blood pressure measurement] werden nicht benötigt“, schrieben die Forscher.
In einem verlinkten EditorialDr. Ify Mordi und Prof. Emanuele Trucco von der University of Dundee, die nicht an der Studie beteiligt waren, sagten, die Idee von KI-Augentests für die Herzgesundheit sei „sicherlich attraktiv und intuitiv“.
Sie fügten hinzu: „Die Ergebnisse untermauern die Beweise aus mehreren ähnlichen Studien, dass die Netzhaut eine nützliche und potenziell störende Informationsquelle für das CVD-Risiko in der personalisierten Medizin sein kann.“