Wie KI-gestützte Diagnostik bereits jetzt die kardiovaskuläre Versorgung verbessert
Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen fast zwanzig Millionen Todesfälle jährlich(öffnet in neuem Fenster), wobei Herzinfarkte am zeitkritischsten sind, da jede Minute Behandlungsverzögerung das Risiko eines größeren Herzmuskelverlusts birgt, worin das Interesse an innovativer, schnellerer Diagnostik begründet ist. „Eine schnell durchgeführte Elektrokardiografie ist der entscheidende Faktor der frühzeitigen Triage. Doch gemäß den aktuellen Kriterien, die sich auf ein einfaches Muster stützen, können etwa ein Drittel der schweren Herzinfarkte übersehen oder deren Erkennung verzögert werden. Zudem stellen sich rund 40 % der Überweisungen an die Notfallkardiologie bei Verdacht auf Herzinfarkt als Fehlalarme heraus“, so Robert Herman, Koordinator des Projekts OMI AI ECG Model. Im Rahmen des Projekts kam künstliche Intelligenz (KI) zum Einsatz, um schwere Herzinfarkte anhand der ersten standardmäßigen Untersuchung mit dem 12-Kanal-Elektrokardiografen (EKG) zu erkennen. Die Unterstützung in Form des EIC-Accelerators des Europäischen Innovationsrats(öffnet in neuem Fenster) ermöglichte die Validierung des projekteigenen CE-zertifizierten Medizinprodukts Queen of Hearts, eines Moduls, das nun in die Plattform PMcardio(öffnet in neuem Fenster) integriert ist, die ebenfalls teilweise innerhalb des Projekts entwickelt wurde, in über 150 Krankenhäusern eingesetzt wird und von über 100 000 Klinikfachkräften millionenfach zur EKG-Analyse herangezogen wird. Während Queen of Hearts 2026 die FDA-De-Novo-Zulassung(öffnet in neuem Fenster) erhielt, gewann das Unternehmen Powerful Medical, an dem das Projekt angesiedelt ist, in Zusammenarbeit mit Roche außerdem den 2025 MedTech Innovator Mid-Stage Grand Prize(öffnet in neuem Fenster). „Aufgrund der Partnerschaft mit Roche wird PMcardio einschließlich Queen of Hearts in das patientennahe Gerät cobas pulse(öffnet in neuem Fenster) von Roche integriert, das bereits in Notaufnahmen in der EU zum Einsatz kommt“, fügt Herman hinzu.
Automatische Analyse und Warnmeldungen in bestehende Arbeitsabläufe integrieren
PMcardio integriert Queen of Hearts AI in die EKG-Arbeitsabläufe in Krankenhäusern und Rettungswagen, unter anderem über eine mobile App, die es dem klinischen Personal ermöglicht, ein digitales EKG hochzuladen oder einen Ausdruck zu fotografieren. In Sekundenschnelle liefert die KI eine Analyse, die auf Mustern beruht, die mit akut verstopften oder stark beeinträchtigten Koronararterien assoziiert sind und aus einem Datensatz von über 18 000 EKGs von mehr als 10 000 Patientinnen und Patienten erlernt wurden. Die KI wurde im Zuge einer Studie mit über 2 200 Erkrankten(öffnet in neuem Fenster) unabhängig validiert, wobei ihre Leistung mit konventionellen EKG-Kriterien und der von erfahrenen Ärztinnen und Ärzten verglichen wurde. Herman hierzu: „Die KI ermittelte rund 81 % der Patientinnen und Patienten mit einer akut verstopften Koronararterie, verglichen mit rund 33 % bei Anwendung herkömmlicher Kriterien, und erreichte dabei eine Gesamtgenauigkeit von etwa 91 %.“ Mit Unterstützung des EIC wurde die Technologie im Rahmen der AI-ECG TIMI-Studie(öffnet in neuem Fenster) prospektiv an über 700 Betroffenen in neun Zentren in Österreich, Belgien und Italien erprobt. Die parallel zur Koronarangiografie aufgezeichneten EKGs ließen einen nahezu simultanen Vergleich der elektrischen Aktivität, Frequenz und des Rhythmus des Herzens mit dem koronaren Blutfluss zu, wobei Arterien berücksichtigt wurden, die verstopfen, sich teilweise wieder öffnen und erneut verstopfen können. „Die KI wurde anhand der tatsächlichen Vorgänge im Herzen der betroffenen Person trainiert und validiert, wobei die Ergebnisse der Herzkatheteruntersuchung und kardiale Biomarker angewandt wurden, um Muster zu erkennen, die nach traditionellen EKG-Regeln übersehen werden können“, erklärt Herman.
Bewertung der Auswirkungen KI-gestützter EKG-Behandlungspfade
Bis Ende 2025 setzten europaweit bereits über vierzig Krankenhäuser PMcardio in routinemäßigen Behandlungsabläufen bei Brustschmerzen ein. „In der Slowakei nutzen alle drei nationalen Herz-Kreislauf-Institute und sechs der acht primären PCI-Netzwerke des Landes PMcardio, was bedeutet, dass etwa 75 % der Menschen mit Herzinfarkt davon profitieren“, berichtet Herman. Das breiter angelegte PMcardio-Evidenzprogramm umfasst mittlerweile über 25 klinische Studien, darunter DIFOCCULT-3(öffnet in neuem Fenster), eine randomisierte Studie mit 6 000 Betroffenen an 18 PCI-Zentren in der Türkei, sowie TITAN-OMI(öffnet in neuem Fenster), bei der in Italien, den Niederlanden und der Schweiz eine KI-gestützte Strategie mit der Standardversorgung verglichen wird. „Die Erkenntnisse aus Studien dieser Art können in die europäischen Leitlinien zur KI-gestützten Triage beim akuten Koronarsyndrom einfließen“, merkt Herman an. „Beispielsweise erhöhte KI in einer multizentrischen US-Studie mit über 1 000 Patientinnen und Patienten mit Verdacht auf Herzinfarkt(öffnet in neuem Fenster) die Sensitivität von 71 % auf 92 % und reduzierte die Anzahl der falsch-positiven Alarme von 41,8 % auf 7,9 %. Bei den Patientinnen und Patienten, die durch KI erkannt, bei der Standardversorgung jedoch übersehen wurden, betrug die durchschnittliche Zeitersparnis fast sechs Stunden.“