Startseite > Medizintechnik > Systeme & Anwendungen > Herzinfarkt: KI bestimmt Infarktgröße in 20 Sekunden

Wieviel Herzgewebe ist abgestorben?

Herzinfarkt: KI bestimmt Infarktgröße in 20 Sekunden

18. November 2024, 11:05 Uhr | Elektronik Medical (uh)

Während die händische Auswertung (links) bis zu 90 Minuten in Anspruch nimmt, benötigt die Künstliche Intelligenz (rechts) nur noch 20 Sekunden.

Die Größe eines Herzinfarkts ist entscheidend für die richtige Therapie. Dank KI dauert die Analyse statt 90 Minuten jetzt nur noch 20 Sekunden. Eine neue KI-Methode von Forschender der Universität Duisburg-Essen arbeitet zu 98 Prozent genau und soll kardioprotektive Behandlungen voranbringen.

▶ Diesen Artikel anhören

Ein Forschungsteam der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) und des Universitätsklinikums Essen hat eine neue und sehr vielversprechende Methode für die Erforschung von Herzinfarkten entwickelt.

Wie groß ist der Infarkt?

Mithilfe künstlicher Intelligenz (KI) konnten die Wissenschaftler die Größe eines Herzinfarkts in Laborversuchen innerhalb von 20 Sekunden bestimmen - ein Vorgang, der bisher etwa 90 Minuten in Anspruch nimmt. In der Herzinfarktforschung ist die präzise Bestimmung der Infarktgröße entscheidend; sie ermöglicht Rückschlüsse auf die Menge des abgestorbenen Herzgewebes und ist unerlässlich für die Entwicklung neuer und das Herz schonende Behandlungsmethoden.

In Kooperation: KI-basierte Methode

Das Forschungsteam um Prof. Petra Kleinbongard und Prof. Gerd Heusch von der UDE hat in Zusammenarbeit mit Prof. Jakob Nikolas Kather von der TU Dresden eine KI-basierte Methode entwickelt, die den Analyseprozess erheblich beschleunigt. Die Studie, die in »Basic Research in Cardiology« veröffentlicht wurde und auf der Arbeit mit Scheinen basiert, nutzt ein Deep-Learning-Modell der U-Net-Architektur.

Für das Training des KI-Modells wurden 3869 digitale Bilder von TTC-gefärbten Herzschnitten aus Schweinen verwendet. Die Forscher bereiteten die Bilder digital auf, indem sie störende Hintergründe entfernten und das Bildformat anpassten. Bisher wurde dies per Hand erledigt, die manuell eingezeichneten Infarktbereiche und andere relevante Regionen auf den Herzschnitt-Bildern dienten dem KI-Modell als Referenz.

»Die Ergebnisse, die das Modell uns in einem unabhängigen Datenset liefert, stimmen bis zu 98% mit unseren manuellen Messungen an Schweineherzen überein.«
Prof. Petra Kleinbongard

Diese hohe Genauigkeit macht die neue Methode zu einer zuverlässigen und objektiven Alternative zur herkömmlichen Infarktgrößenmessung.

KI-Ansatz denkt Herzinfarkt-Forschung neu

Die entwickelte Technologie wurde bereits erfolgreich in verschiedenen Herzmodellen getestet. Sie verspricht, die Forschung zur Kardioprotektion erheblich voranzubringen und könnte in Zukunft auch in Forschungsverbünden eingesetzt werden.

Diese innovative Anwendung von KI in der Herzinfarktforschung zeigt eindrucksvoll, wie moderne Technologien die medizinische Forschung revolutionieren können. Die drastische Verkürzung der Analysezeit von 90 Minuten auf 20 Sekunden ermöglicht es Wissenschaftlern, effizienter zu arbeiten und potenziell schneller zu neuen Erkenntnissen in der Behandlung von Herzinfarkten zu gelangen. (uh)

_{Quelle: Universität Duisburg-Essen}