Neuer Biomarker -KI kann jetzt zukünftige Herzinfarkte vorhersagen

Die Forscher behaupten, dass sie gefährdete Personen fünf Jahre früher identifizieren kann.

Herz KI-Technologie
Eine neue KI-Technologie kann mithilfe eines neuen Biomarkers Herzinfarkte besser vorhersagen

Technologie und KI werden zunehmend eingesetzt, um unser Leben zu verbessern, insbesondere im medizinischen Bereich. Manchmal ist sie sogar besser als die Ärzte selbst.

Jetzt haben Forscher der Universität Oxford maschinelles Lernen eingesetzt, um die Gesundheit der Arterien einzuschätzen und einen neuen Biomarker entwickelt, der Herzerkrankungen vorhersagen und zukünftige Herzinfarkte verhindern kann.

Die Forscher behaupten, dass es gefährdete Personen fünf Jahre vor dem Ausbruch der Krankheit identifizieren kann.

Die typische Prozedur für Menschen mit Brustschmerzen ist die Durchführung eines CCTA oder koronaren CT-Angiogramms – ein bildgebender Test zur Überprüfung der Arterien. „Wenn es keine signifikante Verengung der Arterie gibt, was etwa 75 Prozent der Scans ausmacht, werden die Leute nach Hause geschickt, aber einige von ihnen werden trotzdem irgendwann in der Zukunft einen Herzinfarkt haben“, heißt es in der Pressemitteilung.

Prof. Charalambos Antoniades, Professor für kardiovaskuläre Medizin und BHF Senior Clinical Fellow an der Universität Oxford, merkt an: „Nur weil der Scan einer Koronararterie zeigt, dass es keine Verengung gibt, bedeutet das nicht, dass man vor einem Herzinfarkt sicher ist.“

Das bedeutet, dass ein CCTA-Test allein möglicherweise nicht ausreicht, und hier kommt die neue KI-basierte Technologie ins Spiel und rettet Leben.

Aktuelle Forschung

Der neue Biomarker-„Fingerabdruck“ heißt Fett-Radiomik-Profil (FRP) und wurde mithilfe von maschinellem Lernen entwickelt. Es erkennt biologische „rote Fahnen“ in der perivaskulären Raumauskleidung von Blutgefäßen. Anzeichen von Entzündungen, Vernarbungen oder Veränderungen in diesen Blutgefäßen können auf die Möglichkeit zukünftiger Herzinfarkte hinweisen.

Prof. Antoniades und sein Team verwendeten für diese Studie Fettbiopsien von 167 Patienten, die sich einer Herzoperation unterzogen. Sie analysierten die Expression von Genen, die auf Veränderungen hinwiesen, nahmen auch eine Zunahme von Entzündungen und Narbenbildung zur Kenntnis und glichen sie mit CCTA-Scans ab, um perivaskuläre Fettveränderungen in den Blutgefäßen zu ermitteln.

Dann nahmen sie aus einem großen Pool von 5487 Personen CCTA-Scans von 101 Patienten, „die innerhalb von 5 Jahren nach einer CCTA einen Herzinfarkt oder einen kardiovaskulären Tod erlitten, mit angepassten Kontrollen, die dies nicht taten, um die Veränderungen im perivaskulären Raum zu verstehen, die anzeigen, dass jemand ein höheres Risiko für einen Herzinfarkt hat.“ Die Veränderungen in der Auskleidung des perivaskulären Raums wurden dann verwendet, um die Risiken mit maschinellem Lernen vorherzusagen.

In einer weiteren Studie testeten sie das FRP erneut mit 1.575 Personen und stellten fest, dass es sehr effektiv ist und eine höhere Vorhersagerate aufweist als die derzeit eingesetzten Systeme.

Die Studie stellt fest, dass mit zusätzlichen CCTA-Scans die neue Technologie besser werden kann, mit genaueren Ergebnissen – und damit das „Kernwissen“ verbessert.

Zukünftige Pläne

Die Hoffnung ist, dass die Studie dazu beiträgt, das Bewusstsein zu schärfen und letztlich das Gesundheitssystem mit diesem neuen Werkzeug zu revolutionieren. Der Plan ist, die KI-basierte Technologie in ganz Großbritannien in der Routinepraxis des NHS in Verbindung mit CCTA-Tests einzuführen.

Laut dem stellvertretenden medizinischen Direktor der British Heart Foundation, Metin Avkiran, „wird alle 5 Minuten jemand wegen eines Herzinfarkts in ein britisches Krankenhaus eingeliefert.“ Um solche trostlosen Statistiken zu vermeiden, kann diese revolutionäre KI-basierte Technologie helfen, die „Pflege zu personalisieren“ und Herzinfarkte zu verhindern.

Prof. Antoniades merkt an: „Indem wir uns die Macht der KI zunutze machen, haben wir einen Fingerabdruck entwickelt, um ’schlechte‘ Merkmale um die Arterien von Menschen zu finden. Dies hat ein enormes Potenzial, um frühe Anzeichen von Krankheiten zu erkennen und alle präventiven Maßnahmen zu ergreifen, bevor ein Herzinfarkt auftritt, was letztlich Leben retten kann.“

„Wir glauben wirklich, dass diese Technologie innerhalb des nächsten Jahres Leben retten könnte“, erklärte er.

Die Ergebnisse wurden im European Heart Journal veröffentlicht, und die Studie wurde von der British Heart Foundation finanziert.