Mit künstlicher Intelligenz den Herzinfarkt erkennen

Publiziert

Die Symptome sind zum Verwechseln ähnlich: Der akute Herzinfarkt und das Broken-Heart-Syndrom Takotsubo. Forschende des Universitätsklinik Zürich (USZ) konnten in einer internationalen Studie zeigen, dass Künstliche Intelligenz erfahrene Kardiologen bei der Analyse von Herz-Ultraschall-Daten übertreffen kann.

Bei der Takotsubo-Kardiomyopathie handelt es sich um eine akute Pumpfunktionsstörung des Herzens, welche mehrheitlich Frauen betrifft und hauptsächlich nach emotionalen oder physischen Stressereignissen auftritt. Die Erkrankung ähnelt in der akuten Phase einem Herzinfarkt. Obschon die Unterscheidung für die weitere adäquate Behandlung zentral ist, fehlen bis heute klare Kriterien auf Basis einer Herz-Ultraschall-Untersuchung.

Erkennt Künstliche Intelligenz den Unterschied?

Die Forscher gingen in diesem Kooperationsprojekt mit der ETH Zürich der Frage nach, ob maschinelles Lernen bei der Unterscheidung der beiden kardiovaskulären Erkrankungen helfen könnte. Als Basis für ihre Studie nutzten sie Daten aus dem internationalen Takotsubo-Register einerseits und dem Zürcher Register für Akute Koronare Herzkrankheiten anderseits. Insgesamt flossen die Herz-Ultraschall Untersuchungen von 224 Patientinnen und Patienten mit einem akuten Myokardinfarkt und 224 Patientinnen und Patienten mit einem Takotsubo-Syndrom ein.

In einem ersten Schritt wurde ein Deep-Learning-Modell entwickelt. Für das Training wurden die Daten von insgesamt 228 Patienten verwendet. Das Ziel bei solchen Verfahren ist es, dass die «künstliche Intelligenz» in den unstrukturierten Rohdaten Muster erkennt und sich diese Muster mit der Menge der Datensätze laufend präzisieren. KI ist auf diese Weise unter Umständen in der Lage, Bilder zuzuordnen oder Unterscheidungen vorzunehmen, die der menschlichen Aufmerksamkeit entgehen.

KI war den Kardiologen überlegen

Im nächsten Schritt wurde der so entwickelte Algorithmus für die Analyse der weiteren 200 Datensätze eingesetzt. Um Genauigkeit und Treffsicherheit zu vergleichen, bewerteten vier erfahrene Kardiologen ihrerseits dieselben 200 Datensätze. Die Auswertung der Ergebnisse zeigte, dass die vollautomatische Analyse mittels künstlicher Intelligenz den Kardiologen überlegen war.

Bevor eine Nutzung im klinischen Alltag möglich ist, müssen allerdings weitere Studien folgen. Nicht zuletzt deshalb, weil in diesem Fall die zugrundeliegenden Daten auf zwei Krankheitsbilder und eine beschränkte Anzahl Datensätze limitiert waren. «Dennoch konnten wir mit dieser Studie das Potenzial von KI zeigen», erklärt Christian Templin, Kardiologe am USZ und Letztautor der Studie. «Stehen künftig grössere Datensätze zur Verfügung, könnten die Vorhersagen mittels Deep Learning noch erheblich verbessert werden und weitere Einblicke in die Dynamik der normalen und krankhaften Herzfunktion gewähren». Angesichts stets zunehmender Datenmengen in der medizinischen Diagnostik steigt auch der Bedarf nach effizienter Verarbeitung und Analyse. Der Einsatz von KI steht erst am Anfang.

Studie

Die Studie wurde im Jama Cardiology veröffentlicht:
Assessment of Artificial Intelligence in Echocardiography Diagnostics in Differentiating Takotsubo Syndrome From Myocardial Infarction
Fabian Laumer, MSc1; Davide Di Vece, MD2; Victoria L. Cammann, MD2; et al

(doi:10.1001/jamacardio.2022.0183)

EVENTS

Logistik Forum Schweiz

«Challenge Supply Chain: digital, sicher, nachhaltig»

Datum: 07. Juni 2023

Ort: Verkehrshaus Luzern (CH)

EPHJ-EPMT-SMT

Internationale Ausstellung für Uhrenindustrie, Mikrotechnologie und Medizinaltechnik

Datum: 06.-09. Juni 2023

Ort: Palexpo Genf (CH)

e-Healthcare Circle

Immer wieder wird erzählt, welche positiven Wirkungen Digitalisierung auf das Gesundheitswesen haben kann.

Datum: 15.–16. Juni 2023

Ort: hybrid – physisch als auch virtuell (CH)

MedTech Summit

Kongress mit technologie- und marktrelevante Themen aus der Medizintechnik- und Gesundheitsbranche

Datum: 19.-23. Juni 2023

Ort: Brussels, Belgium (D)

Automatica

Leitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 27.-30. Juni 2023

Ort: München (D)

Blezinger Healthcare

8. Fachkonferenz - Das Pflegeheim der Zukunft

Datum: 22.-23. Juni 2023

Ort: Luzern (CH)

LASER World of PHOTONICS

Weltleitmesse für Komponenten, Systeme und Anwendungen der Photonik

Datum: 27.-30. Juni 2023

Ort: München (D)

SWISS eHEALTH FORUM

Pusher der Digitalisierung im Gesundheitswesen

Datum: 29.-30. Juni 2023

Ort: Bern (CH)

Additive Manufacturing Forum

Die Entscheider- und Expertenkonferenz bringt das gesamte Wertschöpfungssystem rund um die additive Fertigung zusammen.

Datum: 04.-05. Juli 2023

Ort: Berlin (D)

AM Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 12.-13. September 2023

Ort: Luzern (CH)

Swiss Medtech Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 12.-13. September 2023

Ort: Luzern (CH)

Rehacare

Die REHACARE ist die internationale Fachmesse für Rehabilitation, Prävention, Inklusion und Pflege.

Datum: 13.-16. September 2023

Ort: Düsseldorf (D)

Führungstagung

Tagung für Führungs- und Fachkräfte aus dem Gesundheits- und Sozialbereich

Datum: 19. September 2023

Ort: Kultur & Kongresshaus Aarau (CH)

CMS Berlin

Europas erfolgreichste Leitmesse für Reinigung und Hygiene

Datum: 19.-22. September 2023

Ort: Berlin (D)

Ilmac

Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie

Datum: 26.-28. September 2023

Ort: Basel (CH)

POWTECH

Pharma.Manufacturing.Excellence

Datum: 26.-28. September 2023

Ort: Nürnberg (D)

Anuga

Weltweite Ernährungsmesse für Handel und Gastronomie/Ausser-Haus-Markt

Datum: 07.-11. Oktober 2023

Ort: Köln (D)

Blezinger Healthcare

13. Fachkonferenz - Das Spital der Zukunft

Datum: 19.-21. Oktober 2023

Ort: Luzern (CH)

A + A

Internationale Fachmesse für Persönlichen Schutz, Betriebliche Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit.

Datum: 24.-27. Oktober 2023

Ort: Düsseldorf (D)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 25.-26. Oktober 2023

Ort: Zürich (CH)

Pumps & Valves

Fachmesse für Pumpen- und Ventiltechnik

Datum: 25.-26. Oktober 2023

Ort: Zürich (CH)

IN.STAND

Die Fachmesse für Instandhaltung und Services

Datum: 07.-08. November 2023

Ort: Stuttgart (D)

Medica

Die Weltleitmesse der Medizinbranche

Datum: 13.-16. November 2023

Ort: Düsseldorf (D)

Compamed

Schmelztiegel für High-Tech-Lösungen in der Medizintechnik

Datum: 13.-16. November 2023

Ort: Düsseldorf (D)

igeho

Internationale Plattform für Hotellerie, Gastronomie, Take-away und Care-Institutionen in der Schweiz

Datum: 18.-22. November 2023

Ort: Basel (CH)

Lefa (ehemals Mefa)

Branchentreffpunkt für das verarbeitende schweizerische Lebensmittelgewerbe

Datum: 18.-22. November 2023

Ort: Basel (CH)

Expo for Decarbonised Industries

Das Fachevent zum Megatrend Dekarbonisierung, die Plattform für Energiespeicher und Klimaneutralität in Unternehmen.

Datum: 28.-30. November 2023

Ort: (D)

Heimtextil

Weltweit führende Fachmesse für Wohn- und Objekttextilien

Datum: 09.-12. Januar 2024

Ort: Frankfurt (D)

Swissbau

Die führende Plattform der Bau- und Immobilienwirtschaft in der Schweiz.

Datum: 16.-19. Januar 2024

Ort: Basel (CH)

Empack Schweiz

The Future of Packaging Technology

Datum: 24.-25. Januar 2024

Ort: Bern (CH)

LOGISTICS & AUTOMATION

Schweizer Fachmesse für Logistik und Transport

Datum: 24.-25. Januar 2024

Ort: Bern (CH)

aqua pro

B2B-Plattform in der Schweiz für Fachkräfte des Globalen Wasserkreislaufs

Datum: 07.-09. Februar 2024

Ort: Bulle (CH)

BioFach

Weltleitmesse für Bio-Lebensmittel

Datum: 13.-16. Februar 2024

Ort: Nürnberg (D)

Vivaness

Internationale Fachmesse für Naturkosmetik

Datum: 13.-16. Februar 2024

Ort: Nürnberg (D)

LOPEC

International führende Fachmesse mit Kongress für Gedruckte Elektronik

Datum: 05.-07. März 2024

Ort: München (D)

Anuga FoodTec

Internationale Zuliefermesse für die Lebensmittel-und Getränkeindustrie

Datum: 19.-22. März 2024

Ort: Köln (D)

Gastia

Die Fach- und Erlebnismesse für Gastfreundschaft

Datum: 24.-26. März 2024

Ort: Olma Messen St.Gallen (CH)

analytica

Leitmesse für Labortechnik, Analytik, Biotechnologie und analytica conference

Datum: 09.-12. April 2024

Ort: München (D)

Control

Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung

Datum: 23.-26. April 2024

Ort: Stuttgart (D)

Altenpflegemesse

Leitmesse für die Pflegewirtschaft

Datum: 23.-25. April 2024

Ort: Essen (D)

IFAT

Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

Datum: 13.-17. Mai 2024

Ort: München (D)

drupa

Weltweit führende Fachmesse für Drucktechnologien

Datum: 28. Mai - 07. Juni 2024

Ort: Düsseldorf (D)

ArbeitsSicherheitSchweiz

Fachmesse für Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz & Gesundheitsförderung am Arbeitsplatz

Datum: 05.-06. Juni 2024

Ort: Bern (CH)

Achema

Internationale Leitmesse der Prozessindustrie

Datum: 10.-14. Juni 2024

Ort: Frankfurt am Main (D)

PFLEGE PLUS

Die Fachmesse PFLEGE PLUS bringt Fachbesucher mit ausstellenden Unternehmen, Branchenverbände sowie Experten des Pflegemarkts zusammen.

Datum: 14.-16. Mai 2024

Ort: Stuttgart (D)

all about automation

Fachmesse für Industrieautomation

Datum: 28.-29. August 2024

Ort: Zürich (CH)

Cleanzone

Internationale Fachmesse und Kongress für Reinraumtechnologie

Datum: 25.-26. September 2024

Ort: Frankfurt am Main (D)

FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 24.-26. September 2024

Ort: Nürnberg (D)

Ilmac Lausanne

Networking. Forum. Aussteller

Datum: 25.-26. September 2024

Ort: Lausanne (CH)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 08.-10. Oktober 2024

Ort: Nürnberg (D)

SIAL

Fachmesse für Nahrungsmittel-Innovationen

Datum: 19.-23 Oktober 2024

Ort: Paris (F)

ZAGG

DER BRANCHENTREFFPUNKT MIT RELEVANTEN GASTRO-TRENDS

Datum: 20.-23. Oktober 2024

Ort: Luzern (CH)

Ifas

Fachmesse für den Gesundheitsmarkt

Datum: 22.-24. Oktober 2024

Ort: Digital (CH)

all4pack Paris

The global marketplace for Packaging Processing Printing Handling

Datum: 04.-07. November 2024

Ort: Paris (F)

Swiss Handicap

Nationale Messe für Menschen mit und ohne Behinderung.

Datum: 29. November-1. Dezember 2024

Ort: Luzern (CH)

Oils + fats

Leitmesse der Öl- und Fettindustrie in Europa.

Datum: Herbst 2025

Ort: München (D)

Bezugsquellenverzeichnis