Augenkrankheits-Screening mit künstlicher Intelligenz

SGGP 23. September 2023, 09:33 Uhr

Dank der von Ärzten des Augenkrankenhauses Ho-Chi-Minh-Stadt entwickelten Software EyeDr ist die Früherkennung von Glaukom einfacher, schneller und genauer geworden. Dies ist die erste KI-Lösung, die in der vietnamesischen Augenheilkunde Anwendung findet.

Die Krankheit kann zur Erblindung führen.

Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist das Glaukom (auch Katarakt oder Pterygium genannt) eine Optikusneuropathie, eine Erkrankung, die zu irreversibler Erblindung führt. Weltweit litten im Jahr 2020 etwa 80 Millionen Menschen an dieser Krankheit, und Augenärzte prognostizieren, dass die Zahl der Betroffenen bis 2040 auf 111,8 Millionen ansteigen wird. Bislang gibt es keine vollständige Heilung.

In Vietnam sind laut Statistiken des Zentralen Augeninstituts über 380.000 Menschen beidseitig blind, davon mehr als 24.000 aufgrund eines Glaukoms (65 % der Erblindungsfälle und damit die zweithäufigste Ursache nach dem Grauen Star). Die meisten Glaukompatienten bemerken ihre Erkrankung erst, wenn das zentrale Sehvermögen bereits stark beeinträchtigt ist.

Ein alarmierendes Problem ist der willkürliche Gebrauch von Augentropfen ohne ärztliche Verschreibung. Dies kann aufgrund der Langzeitanwendung von Glukokortikoiden (entzündungshemmende Medikamente, die bei vielen verschiedenen Erkrankungen verschrieben werden) zu einem Glaukom führen. Frei verkäufliche Augentropfen enthalten auch Steroide zur Behandlung von Juckreiz, trockenen Augen und Bindehautentzündung. Bei längerer Anwendung dieser Medikamente kann sich ebenfalls ein Glaukom entwickeln.

Ein Arzt der Abteilung für diagnostische Bildgebung am Augenkrankenhaus Ho-Chi-Minh-Stadt fertigt mit der EyeDr-Software Farbfotos des Sehnervenkopfes des Patienten an.

Dr. Trang Thanh Nghiep, Leiterin der Glaukomabteilung am Augenkrankenhaus Ho-Chi-Minh-Stadt, erklärte, dass die Hauptursache für ein Glaukom die Ansammlung von Kammerwasser ist, das nicht aus dem Auge abfließen kann und dadurch den Augeninnendruck erhöht. Normalerweise wird das abfließende Kammerwasser kontinuierlich durch neues ersetzt, das das Auge ständig produziert. Bei einem Glaukomrisiko ist der Kammerwinkelabfluss jedoch gestört, sodass sich das produzierte Kammerwasser im Auge staut und allmählich den Druck auf den Sehnerv erhöht. Die Sehnervenfasern sterben aufgrund des erhöhten Drucks ab, und mit der Zeit sterben alle Nervenfasern ab, was zur Erblindung führt.

Eine Krankheit diagnostizieren… ohne Arzt

Aktuell ist die Glaukom-Erkennungsrate in unserem Land aufgrund fehlender zeitnaher und geeigneter Screening-Methoden, insbesondere des Einsatzes künstlicher Intelligenz, noch immer niedrig. Angesichts dieser Realität forschten Dr. Pham Thi Thuy Tien, Leiterin der Abteilung für Qualitätsmanagement am Ho-Chi-Minh-Stadt-Augenkrankenhaus, und ihre Kollegen an der Entwicklung der Lösung „Glaukom-Screening mittels Farbfotos des Sehnervenkopfes mit der KI-Software EyeDr“. Die vom Forschungsteam entwickelte EyeDr-Software besteht aus zwei Hauptkomponenten: einem System für maschinelles Lernen und einer Screening-Unterstützungssoftware.

Das System für maschinelles Lernen ist in die Cloud-Computing-Plattform integriert und bündelt das Fachwissen führender Augenärzte des Landes im Bereich Glaukom. So entsteht ein System, das Glaukom auf Farbbildern des Sehnervenkopfes erkennen und klassifizieren kann. Dieses System arbeitet rund um die Uhr und verarbeitet die Ergebnisse der Screening-Software.

Screening-Unterstützungssoftware ist eine Reihe von Tools, die auf verschiedenen Plattformen basieren und die vollständige Durchführung des Krankheits-Screening-Prozesses im Krankenhaus ermöglichen; mit Funktionen von der Patientenaufnahme, der Auswertung von Vitalparametern, der Verwaltung medizinischer Bilder, der Krankheitsbeurteilung anhand von Bildern bis hin zur statistischen Auswertung.

Insbesondere ist die Funktion zur Krankheitsanalyse auf Bildern ein leistungsstarkes Werkzeug, das Ärzten hilft, die Merkmale des Glaukoms auf Farbbildern des Sehnervenkopfes zu untersuchen. Dazu gehören: die automatische Identifizierung und Abgrenzung glaukomspezifischer Bereiche anhand von Farben, die spezifische Anzeige von Indikatoren und Faktoren im Zusammenhang mit der Krankheit, wodurch eine Diagnose vorgeschlagen und die Krankheit nach ihrem Schweregrad klassifiziert wird; gleichzeitig werden Vorschläge und Empfehlungen gegeben, welche gesundheitlichen Maßnahmen der Patient als Nächstes ergreifen sollte.

Die EyeDr-Lösung wurde vom Wissenschafts- und Technologierat der Stadt Ho-Chi-Minh-Stadt und der Ethikkommission des Augenkrankenhauses Ho-Chi-Minh-Stadt zugelassen und konnte im März im Krankenhaus mit über 110 untersuchten Personen praktisch eingesetzt werden. Klinische Ergebnisse zeigten eine Messgenauigkeit von 95 % und eine Sensitivität von 95,52 % anhand eines Datensatzes von über 2.000 Testbildern. Die durchschnittliche Messzeit für ein Farbbild des Sehnervenkopfes betrug etwa 8–12 Sekunden.

„Diese Anwendung ist deutlich schneller als die 45 Sekunden, die ein auf Glaukom spezialisierter Augenarzt für eine Untersuchung benötigt, oder die 6–8 Minuten für einen Allgemeinaugenarzt. Medizinische Zentren und Krankenhäuser müssen lediglich die EyeDr-Software installieren, um Patienten frühzeitig auf Glaukom untersuchen zu können, ohne dass ein auf Glaukom spezialisierter Augenarzt direkt anwesend sein muss“, sagte Dr. Pham Thi Thuy Tien.

Quelle: https://www.sggp.org.vn/tam-soat-benh-ve-mat-bang-tri-tue-nhan-tao-post706715.html