Hirnschäden

Künstliche Intelligenz erkennt Parkinson im Frühstadium

Robert Klatt

Ein neuer Algorithmus erkennt anhand Fotos der Netzhaut Parkinson im frühen Stadium. Ausreichend ist dafür bereits eine Smartphone-Aufnahme.

Oak Brook (U.S.A.). Parkinson, die nach Alzheimer mit sechs Millionen Betroffenen zweithäufigste neurodegenerative Krankheit der Erde, sorgt dafür, dass die Dopamin-produzierenden Nervenzellen im Gehirn absterben. Patienten leiden im Verlauf der Erkrankung unter zittrigen Händen, steifen Muskeln und verlangsamten Bewegungsabläufen. Im Frühstadium konnte Parkinson bisher nur schwer diagnostiziert werden, weil lediglich unspezifische Symptome wie Schlafstörungen, Magen-Darm-Probleme oder eine Beeinträchtigung des Geruchssinns auf die Krankheit hindeuten.

In der Regel wird Parkinson deshalb erst von Ärzten erkannt, wenn die Schäden am Gehirn bereits weit fortgeschritten und deshalb nicht mehr reversibel sind. Wissenschaftler der Radiological Society of North America (RSNA) haben nun auf den 106th Scientific Assembly and Annual Meeting eine Methode vorgestellt, die eine bessere Früherkennung von Parkinson ermöglichen soll.

Nervenabbau in der Netzhaut sichtbar

Wie das Team um Maximillian Diaz von der University of Florida in Gainesville erklärt, ist der Nervenabbau bei Parkinson-Patienten bereits in einem relativ frühen Stadium anhand der Netzhaut sichtbar. Diese ist bei Parkinson im hinteren Augapfel ausgedünnt. Außerdem verkleinern sich die Blutgefäße der Retina zunehmend. Bisher konnten lediglich erfahrene Ärzte mithilfe eines Mikroskops und mit Vergleichsmöglichkeiten dadurch Parkinson erkennen.

Nun haben die Forscher eine Künstliche Intelligenz (KI) vorgestellt, die die Aufgabe des Arztes zuverlässig übernehmen soll. Der sogenannte Support Vector Machine (SVM) Algorithmus wurde dazu mit Netzhautaufnahmen von Parkinson-Patienten und einer gesunden Kontrollgruppe trainiert. Anschließend wurde untersucht, ob das System nun anhand von Bildern der Netzhaut erkrankte Personen identifizieren kann.

Künstliche Intelligenz erkennt Parkinson

Dabei zeigte sich, dass die KI zuverlässig anhand des kontrastverstärkten Musters in den Netzhautgefäßen Parkinson beim Menschen erkennen kann. Diaz konstatiert, dass „die wichtigste Erkenntnis der Studie ist, dass eine Gehirnerkrankung hier mit einer Aufnahme des Auges diagnostiziert wurde.“ Laut dem Studienleiter „unterscheidet sich dies sehr von den traditionellen Ansätzen, bei denen man verschiedene Gehirnbilder betrachtet, um ein Problem mit dem Gehirn zu finden.“

Smartphone-Aufnahme ausreichend

In Zukunft konnte läute den Wissenschaftlern die KI deshalb eine entscheidende Rolle in der Parkinson-Früherkrankung spielen. Nötig sind dazu lediglich Werkzeuge, die in Augenkliniken ohnehin vorhanden sind. Die Bilder lassen sich bereits mit einem Smartphone, das mit einer speziellen Linse ausgestattet ist, in ausreichend hoher Qualität erstellen. Außerdem ist das Verfahren im Vergleich zu traditionellen Bildgebungsverfahren wie der Magnetresonanztomographie (MRT) und nuklearmedizinischen Erkennungstechniken deutlich günstiger und schonender für den Patienten.

Wie Diaz erklärt, „ist es nur eine einfache Aufnahme des Auges, die man in weniger als einer Minute machen kann.“ Integriert in ein jährliches Screening könnte die neue Methode laut ihren Entwicklern dabei helfen mehr Fälle von Parkinson früh zu erkennen. Dies soll helfen die Krankheit besser zu verstehen und neue Wege zur Entwicklung einer Heilungsmethode öffnen.

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