Künstliche Intelligenz: Schlauer Helfer zur Früherkennung von Parkinson

Die Integration von künstlicher Intelligenz in unser Alltagsleben hat schon längst Einzug genommen und viele Menschen wollen nicht mehr darauf verzichten. Das automatisierte Superhirn soll vor allem in Zukunft unsere Welt immer stärker beeinflussen – mit dem Ziel, unser Leben in verschiedensten Bereichen zu vereinfachen und mit innovativen Maßnahmen voranzutreiben. Die Zielgruppen reichen von Managern über Angestellte bis hin zum Endverbraucher. Nun soll ein neuer Algorithmus dafür sorgen, dass KI mithilfe von Fotos der Netzhaut sogar die weitverbreitete Krankheit Parkinson im Frühstadium erkennen kann.

Was ist Parkinson?

Mit sechs Millionen Erkrankten ist Parkinson nach Alzheimer die zweithäufigste neurodegenerative Krankheit auf der Welt. Die Erkrankung des Nervensystems verläuft meist schleichend. So weisen erste Krankheitssymptome nicht immer direkt auf Parkinson hin, wodurch die Krankheit oft schon über mehrere Jahre voranschreitet und erst spät diagnostiziert wird. Bei Parkinson erkranken jene Nervenzellen im Gehirn, die für die Bewegungskontrolle zuständig sind. Diese Nervenzellen produzieren den Botenstoff Dopamin, welcher für die Signalübermittlung der Kontrolle einzelner Bewegungen verantwortlich ist. Mit dem Absterben der Zellen verlieren Betroffene daher ihre Koordination und sind in ihrer Bewegungsfähigkeit eingeschränkt. Patienten leiden demnach unter steifen Muskeln, zittrigen Händen und verlangsamten Bewegungsabläufen.

Netzhaut von Betroffenen gibt Aufschluss

Bislang konnte Parkinson im Frühstadium nur schwer diagnostiziert werden, da sich die Krankheit nur in unspezifischen Symptomen wie Magen-Darm-Problemen, Schlafstörungen oder Geruchsproblemen äußerte. Daher konnte eine Diagnose erst bei bereits vorgeschrittenen, irreversiblen Schäden im Gehirn gestellt werden. Nun konnten Wissenschaftler der Radiological Society of North America eine Methode entwickeln, die eine erfolgreiche Früherkennung von Parkinson ermöglichen soll. Denn sie schafft es den bei Parkinson eintretenden Nervenabbau in einem frühen Stadium über die Netzhaut zu erkennen, da diese bei Parkinson-Patienten im Bereich des hinteren Augapfels schon früh ausdünnt. Ein weiteres Merkmal ist die Gefäßverkleinerung der inneren Augenhaut, der sogenannten Retina.

Einsatz von KI zur Früherkennung

Bis heute waren nur sehr erfahrene Mediziner dazu in der Lage Parkinson mithilfe eines Mikroskops in einem frühen Stadium zu diagnostizieren. Nun haben Forscher herausgefunden, wie künstliche Intelligenz diese Aufgabe des Arztes übernehmen könnte. Dabei handelt es sich um den sogenannten “Support Vector Machine Algorithmus”. Für die Forschung wurde mit Netzhautaufnahmen von Parkinsonpatienten und einer gesunden Kontrollgruppe trainiert. Auf Grundlage dessen wurde untersucht, ob das System anhand dieser Bilder erkrankte Personen feststellen kann. Tatsächlich konnte die künstliche Intelligenz mithilfe des kontrastverstärkten Musters in den Gefäßen der Netzhaut Parkinson zuverlässig erkennen. Die innovative Methode stellt im Vergleich zu den traditionell verwendeten Gehirnbildern einen völlig neuen Ansatz dar.

Unkompliziert und kostengünstig

Ein großer Vorteil der neuen Methode ist, dass die zur Durchführung benötigten Werkzeuge in einer Augenklinik meist bereits vorhanden sein dürften. Die Bilder lassen sich sogar anhand eines Smartphones mit ausreichend hoher Linsenqualität erstellen. Zudem ist das Verfahren im Vergleich zu einer herkömmlichen Magnetresonanztomographie weitaus kostengünstiger und schonender für den Patienten. Bei der neuen Methode handelt es sich lediglich um eine kurze Aufnahme des Auges. Wenn man diese also in ein jährliches Screening integrieren würde, könnte es schon bald Realität werden mehr Betroffene im Frühstadium identifizieren zu können. Dies eröffnet wiederum neue Entwicklungsmöglichkeiten zur Heilung, sowie ein besseres Verständnis des Krankheitsbildes.