Eine neue Software, die künstliche Intelligenz nutzt, um Echokardiogramme zu lesen, könnte die Wartezeiten für Ergebnisse verkürzen und zu einer zeitnaheren medizinischen Versorgung führen. Das Programm, bekannt als PanEcho, ist das erste KI-System, das alle wichtigen Bereiche der Herzgesundheit aus Echokardiogrammen automatisch bewertet und die relevantesten Ansichten für jede Bildgebungsaufgabe identifiziert.

Wichtige Erkenntnisse

PanEcho könnte die Wartezeiten für die Ergebnisse von Echokardiogrammen erheblich reduzieren.
Das Programm hat eine hohe Genauigkeit bei der Diagnose von Herzkrankheiten gezeigt.
Es wurde auf der American Heart Association’s Scientific Sessions 2024 in Chicago vorgestellt.

In einer Studie wurde das KI-Programm PanEcho auf seine Fähigkeit getestet, Echokardiografie-Videos unabhängig zu interpretieren. Echokardiogramme sind eine Art von Herzbildgebung, die Ärzten ermöglicht, die Struktur und Funktion des Herzens zu sehen und zur Diagnose und Behandlung von Herzkrankheiten eingesetzt wird.

PanEcho baut auf früheren KI-Anwendungen in der Kardiologie auf, die auf einzelne Ansichten des Herzens und krankheitsspezifische Kriterien beschränkt waren. Das Forschungsteam entwickelte ein neuartiges KI-System, das umfassende Berichte über alle wesentlichen Befunde aus beliebigen Echokardiografie-Videos erstellen kann.

„PanEcho hat das Potenzial, in vereinfachten, KI-unterstützten Screening-Echokardiogrammen eingesetzt zu werden“, sagte Gregory Holste, M.S.E., ein Forscher am Cardiovascular Data Science (CarDS) Lab der Yale School of Medicine. „In Umgebungen, in denen Experten möglicherweise nicht sofort verfügbar sind, könnte PanEcho schnell Anomalien ausschließen, die andernfalls eine dringende Überweisung erforderten.“

Die diagnostische Leistung von PanEcho wurde anhand eines Standardmaßes für die Genauigkeit diagnostischer Tests bewertet: der Fläche unter der Receiver Operating Characteristic-Kurve (AUC). Ein 100% genaues Testverfahren hat eine AUC von 1, während ein uninformatives Testverfahren (z. B. zufälliges Raten) eine AUC von 0,5 hat.

Die Studie ergab:

Bei der Bewertung von 18 verschiedenen diagnostischen Klassifikationsaufgaben erzielte PanEcho einen Durchschnittswert von 0,91.
Bei der Beurteilung der Funktion und Struktur der Ventrikel erzielte PanEcho folgende Genauigkeitswerte:
Bei der Diagnose von Klappenerkrankungen erzielte PanEcho folgende Genauigkeitswerte:

PanEcho wurde auch auf seine Fähigkeit zur Schätzung kontinuierlicher echokardiografischer Parameter bewertet. Bei der Bewertung in 21 Aufgaben hatte PanEcho einen medianen normalisierten mittleren absoluten Fehler von 0,13.

Diese Messungen sind entscheidend für die genaue Beurteilung der Struktur und Funktion des linken Ventrikels, einem wichtigen Aspekt der Herzgesundheit.

„Diese Arbeit stellt einen Fortschritt in der KI für die Echokardiografie dar, und wir hoffen, dass die öffentliche Veröffentlichung unseres KI-Modells die Forschungsgemeinschaft dazu anregt, flexible, multifunktionale und mehransichtige Ansätze zur Interpretation von Echokardiogrammen zu verfolgen“, fügte Holste hinzu.

Die nächste Herausforderung besteht darin, die Anwendung von PanEcho in realen Patientenversorgungsszenarien prospektiv zu validieren, um weitere Einblicke in seine klinische Anwendbarkeit zu gewinnen. „Es muss auch für den Einsatz mit tragbaren Echokardiografiemaschinen in Notaufnahmen und kleineren medizinischen Kliniken bewertet werden, wo das Potenzial für den größten positiven Einfluss mit KI-Tools besteht.“