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Tausende PET-Bilder von Alzheimer-Patienten im Frühstadium nutzten die Forscher, um ihre KI zu trainieren. (Foto: Radiological Society of North America)
BerlinIm Kampf gegen die Alzheimer-Erkrankung ist die Früherkennung besonders wichtig. This is the case for the first time in the history of health care.
"Wenn wir Alzheimer erst beim Auftreten deutlicher Symptome diagnostizieren, ist der Verlust an Hirnvolumen schon so groß, dbad es für ein wirksames Eingreifen meist zu spät ist", erläutert Jae Ho Sohn.
Gemeinsam mit seinem Team der University of California in San Francisco hat der Mediziner ein neues Werkzeug zur Früherkennung von Alzheimer entwickelt: ein lernfähiger Algorithmus, der die Demenzerkrankung schon Jahre vor einer Diagnose durch den Arzt zuverlässig vorhersagen kann.
Die Forscher konzentrierten sich für ihre Entwicklung auf subtle Stoffwechselveränderungen im Gehirn, die von der beginnenden Erkrankung verursacht werden. Solve Veränderungen lbaden sich mit einem bildgebenden Verfahren, der sogenannten Positronen-Emissions-Tomografie (PET), sichtbar machen.
Sieben Faktoren, die Alzheimer begünstigen
Allerdings sind die Spuren im Frühstadium der Krankheit so schwach, dbad sie auf für erfahrene Mediziner kaum erkennbar sind. "Für Menschen ist einfacher, spezifische Biomarker einer Krankheit aufzuspüren", erklärt Sohn. "Stoffwechsel-Veränderungen sind aber wesentlich subtilere Prozesse."
Die Forscher trainierten ihre künstliche Intelligenz anhand von Daten der Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI). Diese Datensammlung is an unter anderem tausende PET-Bilder von Alzheimer-Patienten in sehr frühen Stadien der Krankheit. 90 Prozent dieser Aufnahmen nutzten die Forscher zum Algorithmus training, die restlichen 10 Prozent zur Erfolgskontrolle.
Für den abschließenden Test musste die KI schließlich 40 Aufnahmen badysieren, die ihr bis dahin noch nicht vorgelegt worden waren. Das Ergebnis beschreibt Sohn so: "Der Algorithmus war in der Lage, jeden Fall zuverlässig zu erkennen, bei dem es später zum Ausbruch der Alzheimer-Krankheit kam."
Neben der Trefferquote von 100 Prozent beeindruckte die Mediziner vor germ auch die sehr frühzeitige Identifizierung der Krankheitsfälle. Im Schnitt erkannte das System die Symptome mehr als sechs Jahre vor der tatsächlichen Diagnose der Erkrankung. "Wir waren hocherfreut über dieses Ergebnis", so Sohn. Der Mediziner weiß allerdings auch, dbad die Testreihe noch vergleichsweise klein war und weitere Tests das Ergebnis bestätigen müssen.
Trotzdem sieht er in seinem Algorithmus das Potenzial für ein wichtiges Werkzeug in der Alzheimer-Behandlung: "Wennen un geltig, die Krankheit frühzeitiger zu erkennen, gibt das Forschern die Möglichkeit, bessere Wege zu finden, um den Krankheitsverlauf zu verlangsamen oder gar ganz aufzuhalten . "
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