Schnellere Messergebnisse dank KI 31.10.2024, 15:27 Uhr

Herzinfarktdiagnose durch KI: Infarktgröße in nur 20 Sekunden bestimmen

Eine neue KI-basierte Methode verbessert die Bestimmung der Größe von Herzinfarkten und reduziert die Auswertungszeit auf 20 Sekunden. Es bleibt abzuwarten, welche neuen Erkenntnisse diese Technologie für die Herzforschung ermöglichen wird.

Infarkt

Während die manuelle Auswertung (links) bis zu 90 Minuten dauert, benötigt die Künstliche Intelligenz (rechts) lediglich 20 Sekunden.

Foto: UDE/UK Essen/Kleinbongard, created with BioRender.com

Um die Größe eines Herzinfarkts in Laboruntersuchungen zu bestimmen, analysieren Forscher derzeit die Bilder von betroffenen Schweineherzen manuell in etwa 90 Minuten. Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz kann dieser Prozess jedoch auf rund 20 Sekunden verkürzt werden. Diese innovative Methode wurde von einem Forschungsteam der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen und des Universitätsklinikums Essen entwickelt.

Für die Infarktforschung ist es wichtig, die Größe eines Infarkts und das abgestorbene Herzgewebe genau zu bestimmen. Diese Informationen sind entscheidend, um neue, herzschützende Behandlungen zu entwickeln. Dazu wird das Herz eines verstorbenen Schweins nach einem Herzinfarkt entnommen, in Scheiben geschnitten und digital abgebildet. Bisher wurde diese Auswertung, wie bereits erwähnt, manuell durchgeführt und dauerte etwa 90 Minuten. Ein Forschungsteam der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen, unter der Leitung von Prof. Petra Kleinbongard und Prof. Gerd Heusch, hat nun zusammen mit Prof. Jakob Nikolas Kather von der TU Dresden eine neue KI-basierte Methode entwickelt.

Deep-Learning-Modell zur Bestimmung der Infarktgröße trainieren

In dieser Studie wurden 3.869 digitale Bilder von TTC-gefärbten Herzschnitten von Schweinen verwendet, um ein Deep-Learning-Modell zur Bestimmung der Infarktgröße zu trainieren. Die Forscher haben die Bilder zuvor bearbeitet, indem sie störende Hintergründe entfernt und das Format angepasst haben.

Zunächst wurde ein Teil der digitalen Bilder von Herzschnitten verwendet, um die Künstliche Intelligenz (KI) zu trainieren. Dabei wurden die Infarktbereiche, die nicht betroffenen Bereiche und andere wichtige Regionen auf den Bildern von Hand markiert. Mit einem speziell trainierten Deep-Learning-Modell auf Basis der U-Net-Architektur konnte die Auswertungszeit pro Experiment von 90 Minuten auf nur 20 Sekunden verkürzt werden.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Braunschweig-Firmenlogo
Ingenieur/-in / Naturwissenschaftler/-in (m/w/d) für den Einsatz im Bereich Medizintechnik/-Produkte Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Braunschweig
Braunschweig Zum Job 
Aerologic GmbH-Firmenlogo
Engineer Aircraft Reliability & Maintenance Program (m/f/x) Aerologic GmbH
Schkeuditz Zum Job 
Seppeler Holding & Verwaltungs GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Verfahrenstechniker / Ingenieur Verfahrenstechnik (m/w/d) Seppeler Holding & Verwaltungs GmbH & Co. KG
Rietberg Zum Job 
Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH-Firmenlogo
Kalkulator Tiefbau (m/w/d) für den Bereich Wasser/Abwasser Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH
Halle (Saale) Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) konstruktiver Ingenieurbau Die Autobahn GmbH des Bundes
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH-Firmenlogo
Ingenieur*in oder Physiker*in (d/m/w) GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH
Darmstadt Zum Job 
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH-Firmenlogo
Ingenieur*innen (d/m/w) GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH
Darmstadt Zum Job 
noris network AG-Firmenlogo
Senior Datacenter Engineer / Elektroingenieur (m/w/d) - Fokus Infrastruktur & Systemstabilität noris network AG
Nürnberg Zum Job 
Landkreis Grafschaft Bentheim-Firmenlogo
Klimaschutzkoordinator*in (m/w/d) Landkreis Grafschaft Bentheim
Nordhorn Zum Job 
Netzgesellschaft Potsdam GmbH-Firmenlogo
Projektleiter / Bauleiter (m/w/d) Netzbau und Anlagenbau Strom Netzgesellschaft Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG-Firmenlogo
Ingenieur Messstellenbetrieb Erdgas, Wasser und Wärme (w/m/d) Infraserv GmbH & Co. Höchst KG
Frankfurt am Main Zum Job 
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
Landesbetrieb Straßenbau und Verkehr Schleswig-Holstein-Firmenlogo
Bauingenieurin / Bauingenieur (w/m/d) für den Bereich Straßenbau Landesbetrieb Straßenbau und Verkehr Schleswig-Holstein
Kiel, Flensburg, Rendsburg, Itzehoe, Lübeck Zum Job 
Steuler Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Projektmanager (m/w/d) Gebäudemanagement und Infrastruktur Steuler Services GmbH & Co. KG
Höhr-Grenzhausen Zum Job 
HAMBURG WASSER-Firmenlogo
Abteilungsleitung Kläranlage Prozessführung Abwasser (m/w/d) HAMBURG WASSER
Hamburg Zum Job 
TechnoCompound GmbH-Firmenlogo
Produktionsingenieur:in (m/w/d) TechnoCompound GmbH
Bad Sobernheim Zum Job 
Messe Berlin GmbH-Firmenlogo
Teamleiter:in (m/w/d) Einkauf für Bau- und Planungsleistungen Messe Berlin GmbH
Klinikum Leverkusen Service GmbH-Firmenlogo
Mitarbeiter (m/w/d) für das Bauprojektmanagement Klinikum Leverkusen Service GmbH
Leverkusen Zum Job 
Ruhrbahn GmbH-Firmenlogo
Referent (w/m/d) Multiprojektmanagement Ruhrbahn GmbH
Hochschule für angewandte Wissenschaften München-Firmenlogo
Professur für Elektrotechnik und Sensorik (W2) Hochschule für angewandte Wissenschaften München
München Zum Job 

„Die Ergebnisse, die das Modell uns in einem unabhängigen Datenset liefert, stimmen bis zu 98% mit unseren manuellen Messungen an Schweineherzen überein“, wird Prof. Petra Kleinbongard in einer Pressemitteilung zitiert. Diese neue Methode ist eine objektive und zuverlässige Alternative zur herkömmlichen Messung der Infarktgröße und kann auch in Forschungsprojekten eingesetzt werden. Die Technologie wurde bereits erfolgreich in verschiedenen Herzmodellen getestet und könnte die Forschung zur Herzschutztherapie deutlich voranbringen.

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Alexandra Ilina ist Diplom-Journalistin (TU-Dortmund) und Diplom-Übersetzerin (SHU Smolensk) mit mehr als 20 Jahren Berufserfahrung im Journalismus, in der Kommunikation und im digitalen Content-Management. Sie schreibt über Karriere und Technik.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.