KI-Modell kann EKGs lesen, um weibliche Patienten mit einem höheren Risiko für Herzerkrankungen zu identifizieren

Ein neues KI-Modell kann weibliche Patienten, die ein höheres Risiko für Herzerkrankungen haben, anhand eines Elektrokardiogramms (EKG) erkennen. Die Forscher sagen, dass der speziell für weibliche Patienten entwickelte Algorithmus es Ärzten ermöglichen könnte, Frauen mit hohem Risiko früher zu identifizieren, was eine bessere Behandlung und Versorgung ermöglicht. Details wurden in Lancet Digital Health veröffentlicht.

Frauen haben ein sehr hohes Risiko, Herzerkrankungen zu entwickeln

Ein EKG zeichnet die elektrische Aktivität des Herzens auf und ist eine der häufigsten medizinischen Untersuchungen weltweit. In ihrer von der British Heart Foundation finanzierten Studie nutzten die Forscher künstliche Intelligenz, um über eine Million EKGs von 180.000 Patienten zu analysieren, von denen 98.000 weiblich waren. In der neuesten Studie entwickelten die Forscher einen Score, der misst, wie eng das EKG einer Person mit den „typischen“ EKG-Mustern für Männer und Frauen übereinstimmt, und der für jedes Geschlecht eine Risikospanne aufzeigt. Frauen, deren EKGs eher dem typischen „männlichen“ Muster entsprachen – wie z.B. eine erhöhte Größe des elektrischen Signals – neigten dazu, größere Herzkammern und mehr Muskelmasse zu haben.

Entscheidend ist, dass bei diesen Frauen auch ein signifikant höheres Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, zukünftige Herzinsuffizienz und Herzinfarkte festgestellt wurde, verglichen mit Frauen, deren EKGs eher dem „typischen weiblichen“ EKG entsprachen. Frühere Erkenntnisse haben gezeigt, dass Männer tendenziell ein höheres Risiko für Herzerkrankungen – genauer gesagt für Herz-Kreislauf-Erkrankungen – haben, was auf Unterschiede im Hormonprofil und in den Lebensstilfaktoren zurückzuführen sein kann. Aus diesem Grund gehen Angehörige der Gesundheitsberufe und die Öffentlichkeit davon aus, dass das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Frauen gering ist. Dies ist jedoch nicht der Fall, denn das Risiko für Frauen ist ebenfalls hoch: Im Vereinigten Königreich ist die Wahrscheinlichkeit, an einer koronaren Herzkrankheit, der Hauptursache für Herzinfarkte, zu sterben, doppelt so hoch wie an Brustkrebs zu sterben.

Geschlechtsspezifische Unterschiede sollen in der kardiologischen Versorgung verringert werden

In einer aktuellen Konsenserklärung werden Herz-Kreislauf-Erkrankungen als „Mordwaffe Nummer eins“ bei Frauen bezeichnet. In der Erklärung werden bessere Diagnosen und Behandlungen für Frauen sowie eine bessere Vertretung von Frauen in klinischen Studien gefordert. Dr. Arunashis Sau, akademischer klinischer Dozent am National Heart and Lung Institute des Imperial College London und Kardiologie-Registrar am Imperial College Healthcare NHS Trust, leitete die Forschung. Er sagte: „Unsere Arbeit hat gezeigt, dass Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Frauen weitaus komplexer sind als bisher angenommen. In der Klinik verwenden wir Tests wie EKGs, um eine Momentaufnahme der Vorgänge zu erstellen. Dies kann jedoch dazu führen, dass Patienten nach Geschlecht gruppiert werden, ohne dass ihre individuelle Physiologie berücksichtigt wird.

Die KI-gestützten EKGs geben ein differenzierteres Verständnis der Herzgesundheit von Frauen – und die Forscher glauben, dass dies genutzt werden könnte, um die Ergebnisse für Frauen mit einem Risiko für Herzerkrankungen zu verbessern.“ Dr. Fu Siong Ng, Dozent für kardiale Elektrophysiologie am National Heart & Lung Institute am Imperial College London und beratender Kardiologe am Imperial College Healthcare NHS Trust und am Chelsea and Westminster Hospital NHS Foundation Trust, war der leitende Autor der Studie. „Viele der identifizierten Frauen hatten sogar ein noch höheres Risiko als der ‚durchschnittliche‘ Mann. Wenn das KI-Modell weit verbreitet ist, könnte es im Laufe der Zeit die geschlechtsspezifischen Unterschiede in der kardiologischen Versorgung verringern und die Ergebnisse für Frauen mit einem Risiko für Herzerkrankungen verbessern, “ so Fu Siong Ng.

Laut Dr. Sonya Babu-Narayan, klinische Direktorin der British Heart Foundation, werden Frauen viel zu oft von medizinischen Fachkräften falsch diagnostiziert oder sogar abgewiesen, weil sie dem Mythos glauben, dass Herzkrankheiten ‚nur ein Männerproblem‘ seien. Selbst wenn sie die richtige Diagnose erhalten, ist die Wahrscheinlichkeit, dass Frauen die empfohlenen Behandlungen erhalten, nachweislich geringer als bei Männern. Diese Studie hat leistungsstarke KI-Technologie auf EKGs angewendet, einen routinemäßigen, kostengünstigen und weit verbreiteten Herztest. Die Nutzung des Potenzials dieser Art von Forschung könnte dazu beitragen, jene Patienten mit dem höchsten Risiko für zukünftige Herzprobleme besser zu identifizieren und die geschlechtsspezifischen Unterschiede bei den Ergebnissen der Herzversorgung zu verringern. Ein Test allein wird jedoch nicht für Chancengleichheit sorgen. Um sicherzustellen, dass jeder Mensch die richtige Herzversorgung erhält, wenn er sie benötigt, sind Änderungen in allen Bereichen unseres Gesundheitssystems erforderlich.

Laut den Experten hatten viele der identifizierten Frauen sogar ein noch höheres Risiko als der ‚durchschnittliche‘ Mann. Wenn das KI-Modell weit verbreitet ist, könnte es im Laufe der Zeit die geschlechtsspezifischen Unterschiede in der kardiologischen Versorgung verringern, und die Ergebnisse für Frauen mit einem Risiko für Herzerkrankungen verbessern. Die Forschungsgruppe hat kürzlich einen weiteren Artikel über das verwandte KI-EKG-Risikoschätzungsmodell AIRE veröffentlicht, das das Risiko von Patienten, eine Krankheit zu entwickeln, und sich zu verschlimmern, anhand eines EKGs vorhersagen kann. Für Ende 2025 sind bereits Versuche mit AIRE im NHS geplant. Dabei sollen die Vorteile der Umsetzung des Modells mit echten Patienten aus Krankenhäusern des Imperial College Healthcare NHS Trust und des Chelsea and Westminster Hospital NHS Foundation Trust evaluiert werden. Dieses Modell wird in Verbindung mit AIRE getestet.