Forscher der Edith Cowan University haben eine Software zur schnellen Analyse von Knochendichtescans entwickelt, um eine Verkalkung der Bauchaorta (AAC) zu erkennen, ein Prädiktor für kardiovaskuläre Ereignisse und andere Gesundheitsrisiken. Die Software verarbeitet Bilder mit einer Übereinstimmungsrate von bis zu 80 % mit Experten, was die Früherkennung von Krankheiten im klinischen Alltag revolutionieren könnte.

Knochendichtescans können jetzt schnell Indikatoren für kardiovaskuläre Gesundheitsrisiken identifizieren. Mit künstlicher Intelligenz können wir bald auf Knopfdruck unser zukünftiges Risiko für schwere Gesundheitserkrankungen vorhersagen. Unter Bauchaortenverkalkung (AAC) versteht man die Ablagerung von Kalzium in der Wand der Bauchschlagader. Dies kann auf ein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse, einschließlich Herzinfarkt und Schlaganfall, hinweisen.

Es kann auch Ihr Risiko für Stürze, Brüche und Demenz im späteren Leben vorhersagen. Praktischerweise können regelmäßige maschinelle Knochendichtescans zur Erkennung von Osteoporose auch AAC erkennen. Für die Analyse der Bilder sind jedoch hochqualifizierte Experten erforderlich, und der Analysevorgang kann 5–15 Minuten pro Bild dauern.

Aber Forscher der School of Science der Edith Cowan University (ECU) und der School of Medicine and Health Sciences haben gemeinsam eine Software entwickelt, die gescannte Bilder viel schneller analysieren kann: etwa 60.000 Bilder pro Tag.

Associate Professor Joshua Lewis, Forscher und Future Leaders Fellow der Heart Foundation, sagte, diese enorme Effizienzsteigerung sei entscheidend für den weit verbreiteten Einsatz von AAC in der Forschung und dafür, Menschen dabei zu helfen, gesundheitliche Probleme im späteren Leben zu vermeiden.

„Da diese Bilder und die automatisierte Bewertung schnell und einfach zum Zeitpunkt der Knochendichteprüfung erhalten werden können, könnte dies in Zukunft zu neuen Methoden zur Früherkennung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und zur Krankheitsüberwachung in der klinischen Routinepraxis führen“, sagte er.

Die Ergebnisse stammen aus einer internationalen Zusammenarbeit zwischen der Edith Cowan University, der University of Western Australia, der University of Minnesota, der University of Southampton, der University of Manitoba, dem Marcus Institute on Aging und der Hebrew Senior Living Harvard Medical School. Dies ist eine wirklich multidisziplinäre globale Zusammenarbeit. Obwohl dies nicht der erste Algorithmus zur Beurteilung der AAC anhand dieser Bilder ist, ist diese Studie die umfangreichste ihrer Art, basiert auf dem am häufigsten verwendeten Knochendichte-Maschinenmodell und ist die erste, die in der realen Welt anhand von Bildern im Rahmen routinemäßiger Knochendichtetests getestet wurde.

Mehr als 5.000 Bilder wurden von der Software des Experten- und Forschungsteams analysiert. Nach dem Vergleich der Ergebnisse kamen die Experten und die Software in 80 % der Fälle zum gleichen Schluss über den AAC-Grad (niedrig, mittel oder hoch) – eine beeindruckende Zahl, wenn man bedenkt, dass es sich um die erste Version der Software handelt. Wichtig ist, dass nur 3 % der Personen, von denen angenommen wurde, dass sie hohe AAC-Werte haben, von der Software fälschlicherweise als Menschen mit niedrigen AAC-Werten diagnostiziert wurden.

Professor Lewis sagte: „Dies ist bemerkenswert, da dies die Menschen mit der schwersten Erkrankung und dem höchsten Risiko für tödliche und nicht tödliche kardiovaskuläre Ereignisse und Gesamtmortalität sind. Obwohl die Genauigkeit der Software im Vergleich zu manuellen Messungen noch verbessert werden muss, wurden diese Ergebnisse von Version 1.0 unseres Algorithmus generiert und unsere neueste Version hat die Ergebnisse erheblich verbessert.“

„Die automatisierte Beurteilung des Vorhandenseins und Ausmaßes von AAC mit einer Genauigkeit, die der von Bildgebungsexperten ähnelt, eröffnet die Möglichkeit eines groß angelegten Screenings auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen und andere Krankheiten – noch bevor jemand Symptome entwickelt. Dadurch können gefährdete Menschen früher notwendige Änderungen im Lebensstil vornehmen und später im Leben gesünder leben.“