Auf dem Kongress der Radiologischen Gesellschaft Nordamerikas (RSNA 2019) in Chicago, USA, stellte 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 Morphometrie 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-Unterstützung 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 teamplay, 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. 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, der weißen Substanz 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) 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 International leben derzeit weltweit über 50 Mio. Menschen mit einer Demenz. Bis zum Jahr 2030 könnten bereits mehr als 75 Mio. betroffen sein, im Jahr 2050 sogar 131,5 Mio. 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. 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 beanspruchte.

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 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.