Künstliche Intelligenz in der Radiologie: sieht mehr als das bloße Auge

Algorithmen für maschinelles Lernen finden zunehmend Eingang in viele medizinische Anwendungen. Für die quantitative Analyse von Röntgenaufnahmen konzipierten europäische Wissenschaftler nun eine innovative Plattform.

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Das EU-finanzierte Projekt QUIBIM Precision entwickelte eine innovative Verarbeitungstechnik für Röntgenbilder, mit der Veränderungen im Körper analysiert werden können. Dabei werden mit Methoden künstlicher Intelligenz und modernsten Computermodellen phänotypische Veränderungen mit Krankheiten, Läsionen oder pharmakologischen Behandlungen korreliert, was die qualitative radiologische Bildgebung durch quantitative Daten ergänzt.

Analyseplattform kombiniert Algorithmen und maschinelles Lernen

„Mit QUIBIM Precision® kann nun jeder Mediziner seine Diagnose präzisieren, da genauere Informationen aus ein und derselben Aufnahme abgeleitet werden können“, erklärt Dr. Angel Alberich-Bayarri, Projektkoordinator, CEO und Gründer von QUIBIM. Die Technologie eignet sich für verschiedenste Modalitäten (MRT, CT, Röntgen, PET-CT) und soll Radiologen vor allem bei der Diagnose und Kontrolle des Krankheitsfortschritts unterstützen. QUIBIM Precision® arbeitet mit maschinellem Lernen und Bildverarbeitungsalgorithmen, die das Bild analysieren und mit ähnlichen Diagnosen in spezifischen Datenbanken abgleichen. Die Diagnose basiert auf Mustern, die der Arzt mit bloßem Auge nicht erkennen kann. Das maschinelle Lernen wird in zwei Schritten implementiert. Dabei werden zunächst Algorithmen erstellt, um dann auf Patientenebene Imaging-Funktionen und Patient zu korrelieren. Auf diese Weise lassen sich neue Imaging-Funktionen als potenzielle Biomarker für spezifische Krankheiten etablieren. Die Plattform kann sowohl von Krankenhäusern als auch Pharmaunternehmen für klinische Studien genutzt werden. In Krankenhäusern ist die Plattform mit der Bilddatenbank gekoppelt, wobei laufend verschiedene Algorithmen für neue, von den einzelnen Maschinen des Krankenhauses hochgeladene Untersuchungen geprüft werden. Bei einer Übereinstimmung wird mit einem spezifischen Algorithmus die entsprechende Analyse durchgeführt, etwa, um Auffälligkeiten bei Röntgenaufnahmen des Brustkorbs zu erkennen oder Eisenablagerungen bei MRT-Scans des Gehirns. Die Analyse findet vollautomatisch statt, und QUIBIM ergänzt das Röntgenbild für den Klinikarzt mit quantitativen Informationen. In klinischen Studien führt QUIBIM Precision® alle Daten (bildgebender wie auch nicht bildgebender Verfahren) aus den verschiedenen an einer klinischen Studie beteiligten Zentren zusammen, was Aussagen zum Ansprechen auf eine Therapie vereinfacht.

Vorteile von QUIBIM Precision®

QUIBIM Precision® ist die erste Cloud-Plattform für eine automatisierte, hochempfindliche und hochspezifische Analyse von bildgebenden Biomarkern. Nach der medizinischen Zertifizierung unterstützt sie nun die Entscheidungsfindung und steht Medizinern weltweit zur Verfügung. Schließlich ist sie auch ein kostengünstiger Ansatz, um Fehldiagnosen durch ärztliche Fehlinterpretation und Aufwand durch Neuanalysen zu minimieren. Die Plattform bewährte sich unter anderem bereits bei der Analyse auffälliger Prostatatumoren mit dem MRT-Prostatakrebsalgorithmus. Bisher arbeitet die Plattform mit insgesamt 24 Algorithmen und hat bereits mehr als fünf Millionen Aufnahmen von Patienten aus 22 Ländern analysiert. Mögliche Anwendungen sind der Nachweis von demyelinisierenden Hirnläsionen bei Multipler Sklerose, veränderter Hirnmorphometrie als Indikator für Alzheimer, Tumorläsionen sowie Osteoporose und Osteoarthritis. Laut Alberich-Bayarri „waren die Integration von Algorithmen in unsere Plattform mit patentierten Technologien der künstlichen Intelligenz und die Einführung neuer Visualisierungstools maßgeblich für die weltweite Profilierung des Unternehmens.“ Die Plattform kommt bereits in 70 Krankenhäusern bei klinischen Analysen wie auch klinischen Studien zum Einsatz. „Für die Markteinführung der Plattform in den Vereinigten Staaten ist die FDA-Zulassung von größter Bedeutung“, schließt Alberich-Bayarri.

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Künstliche Intelligenz in der Radiologie: sieht mehr als das bloße Auge

Analyseplattform kombiniert Algorithmen und maschinelles Lernen

Vorteile von QUIBIM Precision®

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