Siemens Healthineers präsentiert KI-basierte Assistenten für die Magnetresonanztomographie

Nicht zur Veröffentlichung in den USA

• Zwei neue Anwendungen in der Produktfamilie AI-Rad Companion für die Körperregionen Gehirn und Prostata sollen Radiologen von Routinetätigkeiten entlasten und die Qualität der Patientenversorgung verbessern.
  
• AI-Rad Companion Brain MR für die Morphometrie liefert Auswertungen über Normabweichungen des Volumens in Gehirnarealen.
  
• AI-Rad Companion Prostate MR für die Biopsie-Unterstützung segmentiert die Prostata und soll gezielte Biopsie unter MRT- und US-Fusionsbildgebung erleichtern. 

Auf dem Kongress der Radiologischen Gesellschaft Nordamerikas (RSNA 2019) in Chicago, USA, stellt Siemens Healthineers zwei auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierende Software-Assistenten vor, die Radiologen bei Magnetresonanztomographie (MRT)-Untersuchungen der Körperregionen Gehirn und Prostata von Routinetätigkeiten entlasten können. AI-Rad Companion Brain MR für die Morphometrie¹ segmentiert automatisch das Gehirn auf MRT-Bildern, misst das Volumen der Gehirnareale und weist Normabweichungen in Reports aus, die Neurologen für Diagnostik und Therapie nutzen. AI-Rad Companion Prostate MR für die Biopsie-Unterstützung¹ segmentiert die äußere Kontur der Prostata auf MRT-Bildern automatisch und ermöglicht es Radiologen, durch die Markierung von Läsionen ihren Kollegen aus der Urologie die gezielte Prostatabiopsie zu erleichtern. Beide neuen Anwendungen sind auf MRT-Scannern verschiedener Hersteller einsetzbar und stehen Radiologen auf teamplay², der cloud-basierten Healthcare-Plattform von Siemens Healthineers, zur Verfügung. 

„Mit den neuen KI-basierten Assistenten erweitern wir unser Angebot für die Diagnostik, um unseren Kunden zu helfen die Effizienz zu steigern und die Qualität der Patientenversorgung zu erhöhen. Wir sind davon überzeugt, dass Künstliche Intelligenz
 
sowohl Ärzte bei der Bewältigung ihrer Arbeitslast unterstützen als auch dem Patienten nützen kann, indem sie zu einer verbesserten, patienten-fokussierten Entscheidungsfindung beiträgt. Das haben wir bereits gezeigt, als wir die erste Applikation von AI-Rad Companion, speziell für die Computertomographie der Brust, vorgestellt haben, Auf dem RSNA 2019 präsentieren wir zusätzliche AI-Rad Companion-Anwendungen für MRT-Untersuchungen in den Körperregionen Gehirn und Prostata. Weitere Applikationen in der Produktfamilie AI-Rad Companion werden für die Radiographie sowie für die Radio-Onkologie folgen“, sagte Peter Körte, Leiter Digital Health bei Siemens Healthineers.

AI-Rad Companion Brain MR für die Morphometrie

Der AI-Rad Companion Brain MR für die Morphometrie dient zur Hirnvolumetrie, die in der klinischen Praxis beispielsweise bei Verdacht auf Demenz durchgeführt wird. Dabei wird auf MRT-Bildern in verschiedenen Segmenten des Gehirns das Volumen der grauen Substanz (Nervenzellen), der weißen Substanz (Verbindung der Nervenzellen) und der Hirnflüssigkeit gemessen und mit Normalvolumina vergleichen. Schrumpfungstendenzen der Hirnvolumina können auf Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder sonstige dementielle Krankheiten hinweisen. Die Segmentierung sowie der Abgleich mit der Norm erfolgen bisher üblicherweise händisch oder halbautomatisch.

Mit Hilfe von KI-Algorithmen kann der AI-Rad Companion Brain MR für die Morphometrie auf MRT-Bildern automatisch circa 50 Gehirnsegmente erkennen, deren Volumen messen und die Ergebnisse mit den Daten in einer normativen Referenzdatenbank für die Hirnmorphometrie vergleichen, die von der Alzheimer Disease Neuroimaging Initiative (ADNI)3 bereitgestellt wird. Die Ergebnisse lässt der AI-Rad Companion Brain MR für die Morphometrie in einen Report einfließen, in dem Normabweichungen automatisch markiert werden. Radiologen können damit der Neurologie-Abteilung objektive, quantitative und für Entscheidungen zu Differentialdiagnose und Therapiemanagement relevante Daten zur Verfügung stellen. Zusätzlich kann die Patientenversorgung verbessert werden, indem Reports schneller, standardisiert und evidenzbasiert erstellt werden können.

Laut Alzheimer’s Disease International⁴ leben derzeit weltweit über 50 Millionen Menschen mit einer Demenz. Bis zum Jahr 2030 könnten bereits mehr als 75 Millionen betroffen sein, im Jahr 2050 sogar 131,5 Millionen⁵. Es wird also immer wichtiger werden, dementielle Erkrankungen frühzeitig zu erkennen, um mit entsprechenden Therapien den Verlauf eventuell zu verlangsamen.

AI-Rad Companion Prostate MR für die Biopsie-Unterstützung

Prostatakrebs ist die zweithäufigste, bösartige Krebserkrankung (nach Lungenkrebs) bei Männern weltweit.⁶ Sowohl die Europäische Vereinigung der Urologen (EAU) als auch das National Institute of Clinical Excellence (NICE) in UK liefern evidenzbasierte Richtlinien für die Diagnose und Behandlung von Prostatakrebs und haben im Laufe der letzten zwölf Monate die Primärdiagnostik von Prostatakrebs mit Hilfe der MRT und der MRT/Ultraschall (US)-Fusionsbiopsie in ihre Leitlinien aufgenommen. Bisher musste der Urologe die krebsverdächtigen Areale anhand von schriftlichen Reports und Piktogrammen der Prostata identifizieren, die ihm der Radiologe auf Basis der MRT-Untersuchungen lieferte, und versuchen, aus diesen Bereichen mittels US-geführter Biopsie zielgenau Gewebeproben zu entnehmen. Für die Fusion muss die Prostata auf dem MRT-Bild manuell konturiert werden, was bis zu fünf Minuten pro Patient beansprucht.

AI-Rad Companion Prostate MR für die Biopsie-Unterstützung erkennt und segmentiert die Kontur der Prostata automatisch. So kann sich diese Routinetätigkeit auf wenige Sekunden verkürzen. Der Radiologe hat danach lediglich die verdächtigen Areale einzuzeichnen und übergibt dem Urologen die MRT-Bilder für eine Fusion mit den Ultraschallbildern während der Biopsie. Solche gezielten MRT-gestützten Biopsien können dem Urologen die Detektion signifikanter Prostatakarzinome erleichtern und damit die Qualität der Patientenversorgung verbessern.

Die Arbeit der Gesundheitsdienstleister ist in den letzten Jahren erheblich unter Zeit- und Kostendruck geraten. Das gilt auch für Radiologen. In manchen Ballungszentren interpretieren Radiologen an ihren Arbeitstagen alle drei bis vier Sekunden ein neues Bild. Das bedeutet nicht nur eine Belastung am Arbeitsplatz, sondern auch, dass es immer schwieriger wird, die Qualität der diagnostischen Entscheidungsfindung konstant hoch zu halten. Siemens Healthineers will mit seinen KI-basierten Assistenten helfen, Radiologen zu entlasten.

Die neuen Anwendungen in der Produktfamilie AI-Rad Companion können auf MRT-Scannern verschiedener Hersteller eingesetzt werden. Sie sind cloudbasiert und nutzen die zertifizierte und sichere Infrastruktur von teamplay, die konform mit dem HIPAA (Health Information Portability and Accountability Act, USA) und der EU-DSGVO (Datenschutz-Grundverordnung) ist. Die Software integriert sich nahtlos in den existierenden klinischen Workflow und entspricht den DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine)-Standards. Die klinischen Bilder und alle unterstützenden Informationen können im PACS (Picture Archiving and Communication System) automatisch und nach individueller Anforderung des Radiologen verfügbar gemacht werden.