Die Einsatzmöglichkeiten für Künstliche Intelligenz sind nahezu unbegrenzt. Britische Forscher haben nun ein KI-Modell entwickelt, das mit EKG-Daten sogar den Tod voraussagen können soll.
Auch im Gesundheitssystem findet Künstliche Intelligenz vermehrt Anwendung. Britische Forscher des Imperial College London haben nun ein KI-Modell entwickelt, mit dem sie anhand von EKG-Daten Gesundheitsrisiken vorhersagen können.
Doch laut einer Mitteilung der Universität kann das KI-Modell nicht nur Krankheiten erkennen, sondern auch deren Verlauf und der Schweregrad. Die Forscher können sogar das Risiko eines frühen Todes dank ihres KI-Modells ermitteln.
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KI nutzt EKG-Daten für gesundheitliche Vorhersagen
Für die Studie, die in der Zeitschrift Lancet Digital Health erschienen ist, haben Forscher des Imperial College London und des Imperial College Healthcare NHS Trust zusammengearbeitet. Für das Training ihres KI-Modells haben sie Daten von Millionen EKGs aus internationalen Quellen genutzt.
Ziel war es, genaue Vorhersagen treffen zu können, „bei welchen Patienten eine neue Krankheit auftritt, sich die Krankheit verschlimmert oder wer später stirbt“. Das KI-System wurde so trainiert, dass es Muster in den elektrischen Signalen der EKG-Daten erkennen kann. Dabei könne die Künstliche Intelligenz komplexere und subtilere EKG-Muster ermitteln und verstehen – besser sogar als ein Kardiologe.
„Wir Kardiologen nutzen unsere Erfahrung und Standardrichtlinien, wenn wir EKGs betrachten, und sortieren sie in ’normale‘ und ‚abnormale‘ Muster, um uns bei der Diagnose von Krankheiten zu helfen“, erklärt Forschungsleiter Arunashis Sau. „Das KI-Modell erkennt jedoch viel subtilere Details, so dass es Probleme in EKGs ‚entdecken‘ kann, die uns normal erscheinen würden, und zwar möglicherweise lange bevor sich die Krankheit voll entwickelt.“
Wie präzise sind die Vorhersagen des Systems?
Bei ihrer Studie konnten die Forscher in 78 Prozent der Fälle das Sterberisiko in den zehn Jahren nach dem EKG korrekt ermitteln. In den restlichen Fällen könne es Einfluss durch nicht erkennbare Faktoren gegeben haben, wie zum Beispiel eine an das EKG anschließende Behandlung der Patienten.
Dabei kann das KI-System mit dem Namen AI-ECG risk estimator – kurz AIRE – künftige Gesundheitsrisiken wie Herzrhythmusstörungen, Herzinfarkte und Herzversagen vorhersagen. Aber auch Todesursachen, die keine herzbedingten Ursachen haben, könnten durch das KI-Modell „mit hoher Genauigkeit“ erkannt werden.
EKGs erfassen eine Vielzahl von Informationen aus dem gesamten Körper, da Krankheiten wie Diabetes, die Organe wie Nieren oder Leber angreifen, auch das Herz in irgendeiner Weise beeinträchtigen. Unsere Analyse zeigt, dass die KI nicht nur viel über das Herz aussagen kann, sondern auch darüber, was anderswo im Körper vor sich geht, und dass sie in der Lage sein könnte, beschleunigte Alterung zu erkennen.
Bereits innerhalb der kommenden fünf Jahre könnte das neue KI-Modell im öffentlichen Gesundheitsdienst eingesetzt werden, schätzen die Forscher. Zuvor werden allerdings klinische Studien durchgeführt. Das sei laut Arunashis Sau „der nächste wichtige Schritt“. Die Forscher wollen testen, ob „die Anwendung dieser Modelle die Ergebnisse für die Patienten tatsächlich verbessern kann“. Die klinischen Studien sind bereits in Planung und sollen bis Mitte 2025 starten.
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