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05.12.2018 – Lesezeit: 2 Minuten

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KI erkennt frühzeitig Alzheimer

Künstliche Intelligenz als Vorhersage-Tool für Krankheiten? Das könnte schon bald möglich sein. In einem Pilotversuch haben Forscher einen lernfähigen Algorithmus entwickelt, der Vorzeichen für eine Alzheimer-Demenz Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome erkennt.

Veränderungen im Hirnstoffwechsel, wie sie eine Demenzerkrankung mit sich bringt, sind für Ärzte oft kaum erkennbar. Die Künstliche Intelligenz erreicht jedoch eine unschlagbare Trefferquote: 100 Prozent. Und darin scheint – laut den Forschern – die große Stärke des Systems zu liegen. Lernfähige Computersysteme erkennen besonders gut subtile Gemeinsamkeiten in Datensätzen und können aus ihnen selbstständig lernen. Das gilt nicht nur für Demenz, sondern auch für andere Krankheiten wie Darm-, Brust- oder Hautkrebs.

Was ist KI?

Als Künstliche Intelligenz (KI) bezeichnen Forscher den Technologiebereich, der sich mit der Automatisierung von intelligentem Verhalten und Maschinellem Lernen (Machine Learning) befasst. Der Begriff Intelligenz ist in der Forschung und Entwicklung nicht konkret definiert, so dass auch der KI-Begriff nicht wirklich abgrenzbar ist. Dennoch gehört Künstliche Intelligenz zu den wichtigsten Wegweisern der Digitalen Revolution.

Die ersten Vorzeichen

Veränderungen im Hirnstoffwechsel können ein Zeichen für eine angehende Demenz sein, nur wird der fortschreitende Abbau der Hirnsubstanz meist erst diagnostiziert, wenn sich die ersten Symptome bereits manifestiert haben. Zwar gibt es subtile Verschiebungen im Hirnstoffwechsel, die mit einer sogenannten Positronen-Emissions-Tomografie (PET) sichtbar gemacht werden können, aber die Demenz-typischen Veränderungen sind dabei nur schwer erkennbar. „Dann ist der Verlust der Hirnsubstanz schon so schwerwiegend, dass es für Interventionen meist zu spät ist“, so Jae-Ho Sohn von der University of California in San Francisco. „Wir Menschen sind gut darin, spezifische Biomarker einer Krankheit zu finden, aber diese metabolischen Veränderungen repräsentieren einen subtileren und diffuseren Prozess.“

100-prozentige „Sicherheit“

Hier kommen Jae-Ho Sohn und sein Forscherteam ins Spiel: Sie wollten wissen, ob Künstliche Intelligenz die Vorzeichen in den Hirnscans besser entdecken kann als ein Mensch. Für ihr Experiment arbeiteten sie mit ihrem KI-System an rund 2.000 Aufnahmen von Alzheimer-Patienten im Frühstadium. Dazu kamen 40 weitere Aufnahmen, die der Algorithmus bewerten sollte, ohne sie vorher gesehen zu haben. Das Ergebnis: Die Künstliche Intelligenz lag bei jeder Bewertung richtig, erfüllte also eine Trefferquote von 100 Prozent. „Das System konnte jeden einzelnen Fall identifizieren, der sich später tatsächlich zu Alzheimer entwickelte“, freut sich Sohn.

Wichtig: Frühzeitige Diagnose

Nach Ansicht der Forscher um Jae-Ho Sohn belegt dieses Experiment, dass Künstliche Intelligenz die wichtige Früherkennung der Demenzerkrankung verbessern könnte. Da dies erst eine Pilotstudie war, müssen die gewonnenen Erkenntnisse zwingend durch weitere umfangreichere, multizentrische Studien überprüft und ergänzt werden. Dennoch sind die Forscher davon überzeugt, dass KI mit lernfähigen Algorithmen künftig Mediziner bei der Alzheimer-Früherkennung sinnvoll unterstützen kann. Wichtig und hilfreich wäre neuen Methoden, um vorzeitig passende Therapieformen auszuloten. „Das ist eine Chance für Forscher, neue und bessere Wege zu finden, um das Fortschreiten der Erkrankung aufzuhalten oder zu verlangsamen“, ergänzt Sohn.

Quelle: http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-23334-2018-11-07.html

Quelle Titelbild: pixabay, geralt