Cardiomatics - AI to cardiac diagnostic and treatment.

Die Technologie eröffnet uns immer mehr Möglichkeiten in vielen Lebensbereichen, so auch in der Medizin. Einer der größten Entwicklungsbereiche in der IT-Branche ist die künstliche Intelligenz (KI). Wie sieht ihre Anwendung im Gesundheitswesen aus? Sie ist nicht länger einfach nur ein Zukunftstraum, sondern eine neue Realität für Ärzte und Patienten, die bereits heute von neuen Technologien profitieren können. Zu diesen Gebieten der Medizin zählt die Kardiologie, wo Algorithmen der künstlichen Intelligenz bei der Analyse von EKG-Signalen zum Einsatz kommen. Wie funktioniert das und wie kann es die Zukunft der Kardiologie und die Qualität der Behandlung von Patienten beeinflussen?

Was ist künstliche Intelligenz?

Um den Einsatz von Algorithmen in der modernen Kardiologie zu verstehen, lohnt es sich zu erklären, was künstliche Intelligenz tatsächlich ist.

KI besteht aus einer Reihe von Aktivitäten, die die Modellierung von Wissen und Daten sowie die Entwicklung einer Reihe von Algorithmen und von Rechenleistung umfassen, wodurch die Schaffung eines vergleichsweise automatisierten Systems zum Abrufen, Verarbeiten und Analysieren von Daten ermöglicht wird. All dies erlaubt die autonome Verbesserung eines Systems oder die Vorhersage von Verhalten sowie Handlungen auf der Grundlage der Analyse gesammelter Daten und der Korrelationen zwischen ihnen. Mit anderen Worten, KI-Systeme arbeiten über die Sammlung großer Datenmengen, die Analyse dieser Daten mit Blick auf Korrelationen und Muster und die anschließende Verwendung dieser Muster mit dem Ziel, zukünftiges Verhalten zu prognostizieren. Einfach ausgedrückt: es geht um die Fähigkeit eines Systems zu lernen, zu verallgemeinern, Wissen in die Praxis umzusetzen und Entscheidungen zu treffen.

Der große Vorteil von KI-Systemen ist, dass sie große Datenmengen viel schneller verarbeiten können als ein Mensch. Darüber hinaus treffen sie Vorhersagen mit viel größerer Genauigkeit. Dank dessen können sie erfolgreich für Aufgaben oder in Bereichen eingesetzt werden, in denen es wichtig ist, sich auf Details zu konzentrieren. Sie reduzieren den Zeitaufwand für Aufgaben, die die Analyse großer Datenmengen erfordern, und liefern dabei insbesondere konsistente Ergebnisse. Der Einsatz von Algorithmen in der Kardiologie ist daher eine Lösung, die den Arbeitsalltag eines Arztes verbessern und die Patientenzufriedenheit steigern kann.

Herzschulden – eine Herausforderung für Ärzte und Patienten

Die moderne Kardiologie steht derzeit vor vielen Herausforderungen. Laut WHO sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen weltweit die häufigste Todesursache – Schätzungen zufolge sind sie die Ursache für 17,9 Millionen Todesfälle pro Jahr. Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind eine Gruppe von Erkrankungen des Herzens und der Blutgefäße. Dazu gehören Erkrankungen der Herzkranzgefäße, zerebrovaskuläre Erkrankungen und rheumatische Herzerkrankungen. Mehr als vier von fünf kardiovaskulären Todesfällen werden durch Herzinfarkte und Schlaganfälle verursacht, und ein Drittel dieser Todesfälle tritt bei Menschen unter 70 Jahren auf.

In Polen sieht dieses Problem ähnlich aus: die Haupttodesursache stellen Herz-Kreislauf-Erkrankungen dar. Sie machten im Jahr 2021 etwa 35 % aller Todesfälle aus. Ein wichtiger Faktor, der das Ausmaß des Problems noch weiter verschärft hat, ist die COVID-19-Pandemie. Sie hat zu sogenannten Herzschulden geführt, das heißt zu einem ungedeckten Bedarf im Bereich der Diagnose und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und zur Verschiebung vieler geplanter Behandlungen. Daher steigen die Patientenzahlen stetig und die Liste der ärztlichen Aufgaben wird dadurch immer länger. Darüber hinaus reduzieren die Bürokratie und die Notwendigkeit zum Ausfüllen von enormen Mengen an Formularen durch den Arzt die Zeit, die er einem ausführlichen Gespräch mit einem Patienten widmen kann, ganz erheblich.

Diese Situation wird nicht im Geringsten dadurch gemildert, dass die Analyse eines der häufigsten diagnostischen Tests, nämlich der Überwachung durch ein Langzeit-EKG, manuell durchgeführt wird und viel Fachwissen und Erfahrung seitens des die Ergebnisse interpretierenden Arztes erfordert. Dadurch gestaltet sich die Analyse von EKG-Signalen sehr mühsam und zeitaufwändig, und die Wartezeit des Patienten auf eine Diagnose kann mehrere Tage oder sogar Wochen betragen. Bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist jedoch die Prävention und Früherkennung absolut entscheidend.

Algorithmen und Kardiologie

Die künstliche Intelligenz ist ein Werkzeug, durch das die Analyse von EKG-Signalen automatisiert und diese Analyse zudem präziser gemacht werden kann. Die verfügbare Technologie ermöglicht eine Überwachung der Patienten rund um die Uhr, und zwar sowohl im Krankenhaus als auch zu Hause. Dank KI werden die Signale einer Untersuchung nicht von einem Menschen analysiert, sondern mithilfe von Algorithmen, die auf der Grundlage von Daten aus Milliarden von Herzschlägen entwickelt wurden. Sie ermöglichen in kurzer Zeit die Erstellung eines transparenten Berichts, den ein Arzt interpretiert, um anschließend eine endgültige Diagnose zu stellen. Dies ist ein riesiger Durchbruch in der technologischen Entwicklung – es sei daran erinnert, dass derart fortschrittliche Diagnosemethoden noch vor einem Jahrzehnt in unerreichbarer Ferne lagen.

Cardiomatics ist ein Beispiel für eine bereits in der klinischen Praxis eingesetzte Lösung – eine moderne, cloudbasierte Software zur automatisierten Analyse von EKG-Signalen auf der Basis von Algorithmen der künstlichen Intelligenz. Die traditionelle Analyse von Daten aus einem Langzeit-EKG wird manuell durchgeführt. Das bedeutet, dass ein Arzt anhand der während der Untersuchung aufgezeichneten Signale persönlich einen Bericht erstellt, dessen Interpretation und Diagnose erst danach möglich ist. Die Erstellung eines solchen Berichts dauert durchschnittlich etwa 30 – 60 Minuten, ist also ziemlich zeitaufwändig. Hier kommt Cardiomatics ins Spiel. Innerhalb kurzer Zeit ist es in der Lage, 20 verschiedene Herzrhythmusstörungen zu erkennen.

Mithilfe unserer Software kann ein Arzt das Diagnosegerät mit einem beliebigen Computer verbinden und die Signale des EKGs an die Cloud senden. Dort werden die Signale durch Algorithmen der künstlichen Intelligenz analysiert, was die für die Analyse erforderliche Zeitspanne gegenüber dem Standardverfahren um bis zu 80 % reduziert. So entsteht mit nur vier Klicks ein zuverlässiger, transparenter Bericht. Anhand dieses Berichts kann ein Arzt Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand eines Patienten sowie auf seine Diagnose und einen möglichen Behandlungsplan ziehen.

Cardiomatics ist ein Medizinprodukt der Klasse CE IIa. Dies zeugt von seiner Präzision und Sicherheit. Die Wirksamkeit der in der Software verwendeten Algorithmen wurde zusätzlich in klinischen Studien bestätigt, die unter anderem von der Universität Basel und der Medizinischen Universität Warschau durchgeführt wurden. Dieses Instrument ist mit den meisten medizinischen Geräten kompatibel und erfordert daher keine Änderungen an der vorhandenen technischen Ausrüstung.

Künstliche Intelligenz – eine Chance für Ärzte und Patienten 

Der Einsatz künstlicher Intelligenz in der Kardiologie bietet zahlreiche Vorteile. Zu den direkten Auswirkungen auf die Arbeit eines Arztes zählen der reduzierte Zeitaufwand für die Analyse von EKG-Signalen, eine Reduzierung der mit der Erstellung der Ergebnisse verbundenen Kosten, die Möglichkeit zum Diagnostizieren einer größeren Anzahl von Patienten sowie eine höhere diagnostische Genauigkeit mithilfe der Unterstützung durch ein zuverlässiges Instrument, das dank „trainierter“ Algorithmen Probleme registrieren kann, die der Aufmerksamkeit eines Menschen möglicherweise entgehen.

Die wachsende Zahl von Menschen, die eine Herzdiagnostik benötigen, verweist auf die potenziell besonders vorteilhafte Rolle von künstlicher Intelligenz in diesem Prozess. Sie kann dazu beitragen, die Wartezeiten für eine kardiologische Konsultation zu verkürzen, die Prävention und Behandlung auf eine größere Gruppe von Patienten auszudehnen, eine präzise und frühzeitige Erkennung von Herzrhythmusstörungen zu ermöglichen, die Bürokratie zu reduzieren und die Zeit für Arzt-Patienten-Kontakte zu verlängern. Langfristig erhöht dies die Zufriedenheit der Patienten mit den Gesundheitsdienstleistungen.

Aufgrund der oben genannten Herausforderungen der modernen Kardiologie sowie der Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz hat sich der polnische private Gesundheitsdienstleister PZU Zdrowie für eine Kooperation mit Cardiomatics entschieden.

„Laut den Daten des Polnischen Zentralamts für Statistik sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen für fast die Hälfte aller Todesfälle von Polinnen und Polen verantwortlich. Daher wollen wir unsere Instrumente für die Herzdiagnostik weiterentwickeln. Künstliche Intelligenz kann die Arbeit eines Arztes deutlich verbessern, was wiederum den Patienten zugutekommt. Eine umfassende Analyse ermöglicht uns das Erzielen optimaler Behandlungseffekte und beschleunigt die Reaktion, wenn der Zustand eines Patienten besorgniserregend ist“, sagt Oliwer Kubicki, Vorstandsmitglied bei PZU Zdrowie.

Diese innovative Software wird im medizinischen Zentrum in der Górnośląska-Straße in Warschau getestet und soll anschließend auch in den medizinischen Einrichtungen in der Puławska- und der Chmielna-Straße zum Einsatz kommen. Cardiomatics wird im Rahmen des von PZU Zdrowie angebotenen kardiovaskulären Untersuchungspakets „Gesundes Herz“ verwendet.

„PZU Zdrowie und uns eint das gemeinsame Ziel, Patienten mithilfe von moderner Technologie den Zugang zur medizinischen Versorgung zu erleichtern. Unser zweites Ziel liegt in einer Verbesserung der Arbeitsbedingungen unserer Mitarbeiter. Unsere Zusammenarbeit ist zudem ein weiterer Beweis dafür, dass unsere Lösung in der medizinischen Fachwelt zunehmendes Vertrauen genießt“, unterstreicht Rafał Samborski, Vorstandsvorsitzender von Cardiomatics.

Hunderte von Allgemeinmedizinern und Kardiologen nutzen die Cardiomatics-Lösung jeden Tag, optimieren Arbeitsabläufe und sparen wertvolle Zeit. Möchten Sie Ihre EKG-Analyse automatisieren und verbessern?