Ein medizinisches Gerät, etwa so groß wie eine Spielkarte, hat sich als wirksame neue Waffe im Kampf gegen unerkanntes Herzleiden herausgestellt. Das KI-unterstützte Stethoskop, entwickelt von Forschern des Imperial College London, kann drei Haupt-Herzerkrankungen innerhalb von nur 15 Sekunden erkennen – und könnte damit die Versorgung von Millionen von Patienten mit Herzproblemen weltweit grundlegend verändern.

In der bisher umfassendsten realen Studie dieser Art testeten Forscher das Gerät in über 200 Hausarztpraxen in London und untersuchten mehr als 12.000 Patienten mit Symptomen von Herzerkrankungen. Die Ergebnisse, vorgestellt auf dem Kongress der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie in Madrid, zeigten, dass das KI-Stethoskop die Erkennungsrate deutlich verbesserte: Die Wahrscheinlichkeit, dass Patienten eine Herzinsuffizienzdiagnose erhielten, war 2,33-mal höher, Vorhofflimmern wurde 3,5-mal häufiger entdeckt und Herzklappenerkrankungen wurden fast doppelt so oft identifiziert wie mit herkömmlichen Methoden.

Ein 200 Jahre altes Werkzeug verbessern

Das traditionelle Stethoskop, das seit seiner Erfindung im Jahr 1816 unverändert geblieben ist, wurde laut Forschern „für das 21. Jahrhundert aufgerüstet“. Das neue Gerät ersetzt das vertraute Bruststück durch eine digitale Einheit, die gleichzeitig elektrische Signale des Herzens per EKG aufzeichnet und über ein Mikrofon die Geräusche des Blutflusses erfasst. Diese Informationen werden an cloudbasierte KI-Algorithmen gesendet, die mit Daten von zehntausenden Patienten trainiert wurden.

Dr. Patrik Bächtiger vom National Heart and Lung Institute des Imperial College London erläuterte das Potenzial des Geräts: „Es ist unglaublich, dass ein intelligentes Stethoskop für eine 15-sekündige Untersuchung verwendet werden kann und dann die KI schnell ein Testergebnis liefert, das anzeigt, ob jemand an Herzinsuffizienz, Vorhofflimmern oder einer Herzklappenerkrankung leidet“

Schließung einer kritischen Versorgungslücke im Gesundheitswesen

Der Zeitpunkt dieses Durchbruchs ist besonders entscheidend angesichts der aktuellen diagnostischen Herausforderungen. Laut Dr. Mihir Kelshiker vom Forschungsteam werden die meisten Menschen mit Herzinsuffizienz erst dann diagnostiziert, wenn sie schwer krank in der Notaufnahme ankommen. Allein im Vereinigten Königreich sind mehr als eine Million Menschen von Herzinsuffizienz betroffen, und in über 70 % der Fälle wird die Diagnose erst nach einer Notfalleinweisung ins Krankenhaus gestellt.

Die KI-Stethoskop-Technologie, hergestellt vom in Kalifornien ansässigen Unternehmen Eko Health, hat bereits die FDA-Zulassung erhalten und wird in einigen Hausarztpraxen eingesetzt. Das Gerät erreichte eine Sensitivität von 85 % und eine Spezifität von 70 % bei der Erkennung einer niedrigen Ejektionsfraktion, einem wichtigen Indikator für Herzinsuffizienz

Klinische Validierung und zukünftige Einführung

Die TRICORDER-Studie stellt eines der ersten groß angelegten KI-Forschungsprogramme dar, das in britischen Hausarztpraxen durchgeführt wurde. Die Forschung zeigte jedoch auch Herausforderungen bei der Implementierung auf: 70 % der Hausarztpraxen, denen das intelligente Stethoskop zur Verfügung gestellt wurde, hörten nach 12 Monaten auf, es zu benutzen, oder verwendeten es nur noch selten. Die Forscher stellten fest, dass es Bemühungen geben müsse, die Technologie in bestehende Arbeitsabläufe von Hausärzten zu integrieren, um eine breitere Anwendung zu erreichen.

Die Studie ergab zudem, dass zwei Drittel der Personen, die von der KI als Verdachtsfälle für eine Herzinsuffizienz eingestuft wurden, die Erkrankung bei nachfolgenden Bluttests oder Herzuntersuchungen tatsächlich nicht hatten. Obwohl dies zu unnötiger Besorgnis und zusätzlichen Untersuchungen führen könne, betonten die Forscher, dass die Technologie Anzeichen einer Herzinsuffizienz erkennen könnte, die ansonsten unentdeckt geblieben wären.

Dr. Sonya Babu-Narayan, klinische Direktorin bei der British Heart Foundation, bezeichnete die Entwicklung als „ein elegantes Beispiel dafür, wie das bescheidene Stethoskop, das vor mehr als 200 Jahren erfunden wurde, für das 21. Jahrhundert aufgerüstet werden kann“. Die Forscher planen nun, die Technologie auf Hausarztpraxen in Wales, Süd-London und Sussex auszuweiten.