KI als Fenster zum Körper: Netzhautanalyse revolutioniert Krankheitsfrüherkennung
In der Universitätsmedizin Greifswald (UMG) arbeiten Forscher an einem bahnbrechenden Projekt, das die medizinische Diagnostik grundlegend verändern könnte. Unter dem Namen „Retinal Age“ entwickeln sie eine Künstliche Intelligenz (KI), die anhand von einfachen Netzhautfotos chronische Erkrankungen und individuelle Gesundheitsrisiken erkennen soll.
Die Netzhaut als Spiegel der Gesundheit
„Die Netzhaut ist wie ein Fenster zum Körper“, erklärt Professor Andreas Stahl, Leiter der Augenklinik der UMG. Viele Erkrankungen, insbesondere Kreislauferkrankungen, gehen mit Veränderungen der feinsten Blutgefäße einher – Veränderungen, die an anderen Körperstellen unsichtbar bleiben, aber an der Netzhaut deutlich erkennbar sind. „Nur an der Netzhaut sehen wir diese kleinsten Gefäße“, betont Stahl. Selbst moderne MRT-Untersuchungen könnten diese Details nicht in vergleichbarer Auflösung darstellen.
Bereits heute nutzen Augenärzte Netzhautuntersuchungen, um Hinweise auf systemische Erkrankungen zu erhalten. Bei Auffälligkeiten raten sie Patienten oft zur Konsultation von Kardiologen oder Nephrologen. Die KI soll diese Fähigkeiten jedoch deutlich erweitern, indem sie noch mehr Merkmale in noch feinerer Auflösung analysieren kann.
Technologischer Riesensprung durch neuronale Netzwerke
Der Greifswalder Bioinformatiker Professor Lars Kaderali erklärt den technologischen Fortschritt: „Sogenannte neuronale Netzwerke sind außerordentlich gut darin, Muster in Bildern zu erkennen. Hier hat die Technik in den letzten zehn Jahren einen wahren Riesensprung gemacht.“ Ein beeindruckendes Beispiel: KI-Algorithmen können mittlerweile mit erstaunlich hoher Präzision das Geschlecht einer Person allein anhand von Netzhautbildern bestimmen – eine Fähigkeit, die selbst erfahrene Augenärzte nicht besitzen.
Bereits zugelassene KI-Systeme erkennen erfolgreich Augenprobleme als Folge von Diabetes, und bei der Diagnose bestimmter anderer Augenerkrankungen kommt KI bereits zum Einsatz. Das Projekt „Retinal Age“ zielt jedoch auf eine viel umfassendere Anwendung ab.
Datenrevolution durch neue Landesgesetzgebung
Ein entscheidender Durchbruch für das Projekt kam durch eine Überarbeitung des Landeskrankenhausgesetzes in Mecklenburg-Vorpommern im Jahr 2024. Als erstes Bundesland überhaupt führte MV eine tragfähige Regelung ein, die die Nutzung von Patientendaten für KI-Trainingszwecke ermöglicht.
Sebastian Schmidt, Landesbeauftragter für Datenschutz und Informationsfreiheit, erklärt: „Die neue Regelung beinhaltet eine kontrollierte, pseudonymisierte Nutzung von Patientendaten innerhalb klar geregelter Strukturen.“ Statt der bisher notwendigen aktiven Einwilligung jedes einzelnen Patienten gilt nun eine Widerspruchsregelung – Patienten müssen aktiv der Nutzung ihrer Daten widersprechen.
Diese Änderung hat die verfügbare Datenmenge dramatisch erhöht. Waren zuvor nur etwa 3.000 bis 4.000 Aufnahmen aus der Langzeitgesundheitsstudie SHIP verfügbar, können nun auch Routinedaten aus der täglichen Praxis genutzt werden. Allein in der Ambulanz der Greifswalder Augenklinik werden täglich 30 bis 40 Netzhautfotos erstellt.
Umfassende Sicherheitsvorkehrungen
Das Projekt „Retinal Age“ durchlief eine strenge Prüfung durch Datenschutz- und Ethikkommissionen. „Und jetzt dürfen diese Daten eben verwendet werden, sofern die Patienten nicht widersprochen haben“, erläutert Kaderali. Eine unabhängige Treuhandstelle verwaltet die Schlüssel zur Pseudonymisierung und kann im Falle eines Widerspruchs die entsprechenden Daten entfernen.
Professor Stahl betont: „Die Treuhandstelle kann Daten zusammenführen, damit wir in zehn Jahren noch wissen, wer wer war.“ Diese Struktur gewährleistet sowohl den wissenschaftlichen Fortschritt als auch den umfassenden Schutz der Patientendaten.
Zukunftsperspektiven und weitere KI-Projekte
Kaderali und Stahl schätzen, dass die KI durch das intensive Training in wenigen Jahren so zuverlässig sein könnte, dass praktische Anwendungen in der klinischen Routine denkbar werden. Zuvor müssen jedoch noch regulatorische Hürden überwunden werden.
„Retinal Age“ ist nur eines von mehreren ambitionierten KI-Projekten der Universitätsmedizin Greifswald:
- Vorhersage des Blutspendenbedarfs
- Optimierung der Notaufnahme-Bettenbelegung
- Verbesserte Krebstherapien
- Gemeinsam mit der Universitätsmedizin Rostock: Früherkennung von Sepsis, einer der häufigsten vermeidbaren Todesursachen in deutschen Krankenhäusern
Die Vision ist klar: Künstliche Intelligenz soll nicht nur Diagnosen verbessern, sondern im besten Fall Leben retten. Die Greifswalder Forschung zeigt, wie innovative Technologie, medizinisches Fachwissen und fortschrittliche Gesetzgebung zusammenwirken können, um die Gesundheitsversorgung der Zukunft zu gestalten.
