KI könnte das Screening bei diabetische Retinopathie revolutionieren
Aktuelle Studien zeigen, dass künstliche Intelligenz bei der Fundusdiagnostik mindestens so gut ist wie der Mensch. KI-gestützte Systeme könnten Screeningintervalle bei diabetischer Retinopathie verlängern und Erblindungen früher verhindern.
Ein Retinopathie-Screening beim Optiker oder im Drogeriemarkt? Der Ophthalmologe Prof. Dr. Carsten Framme befürwortet das. Schließlich geht es darum, möglichst früh viele Patientinnen und Patienten mit diabetesbedingten Netzhautveränderungen zu erkennen.
Der Goldstandard in der Diagnostik der diabetischen Retinopathie ist nach wie vor die Funduskopie in Mydriasis. Doch sie bekommt Konkurrenz: Für das Screening eignet sich auch die Fundusfotografie. Sie wird in vielen Kliniken und Praxen durchgeführt, teilweise auch von Optikern und sogar in Drogeriemärkten angeboten. Die Beurteilung der Bilder erfolgt in der Regel durch Ärztinnen und Ärzte.
Verbessern lässt sich die Treffsicherheit der Fundusbilddiagnostik mittels Künstlicher Intelligenz. So zeigte sich in einer Metaanalyse von 25 Studien, dass das automatisierte Screening der menschlichen Expertise überlegen ist. Bei engen Pupillen erreichte die Sensitivität 90 % vs. 79 %, bei weit gestellten waren es 95 % vs. 90 %.
Risikokalkulator statt Fundusfoto?
Neue Studienergebnisse deuten darauf hin, dass man womöglich noch nicht einmal ein Fundusfoto benötigt, um einer diabetischen Retinopathie auf die Spur zu kommen. Eine Forschungsgruppe aus Korea entwickelte via ChatGPT 4 einen Risikokalkulator, der anhand individueller Daten – Lebensalter, Geschlecht, Diabetesdauer, Insulintherapie, BMI, Blutdruck und Laborwerte – das Risiko berechnet und ggf. zur weiteren Diagnostik rät. In einer retrospektiven Beobachtungsstudie, in der man auf die Daten von 111 Diabeteskranken zurückgriff, zeigte sich eine hochgradige Korrelation zwischen Risikokalkulation und klinischer Diagnose. Ausgereift sind solche Methoden derzeit nicht. Man sollte daher vorerst darauf verzichten, sie Patientinnen und Patienten zu empfehlen, meinte Prof. Framme.
Auch die Vorhersage einer Progression innerhalb der nächsten fünf Jahre scheint auf Basis eines einzigen Fundusfotos möglich, wenn eine KI entsprechend trainiert wurde, berichtete Prof. Dr. Carsten Framme von der Augenklinik der Medizinischen Hochschule Hannover. Einer Arbeitsgruppe aus China ist die Entwicklung eines solchen Systems gelungen. Integriert in den klinischen Workflow resultierten für Diabetespatientinnen und -patienten individualisierte Screeningintervalle. Im Mittel verlängerten sich diese von zwölf auf 32 Monate. Nur in 0,18 % der Fälle kam es zum verzögerten Erkennen einer visusbedrohenden Retinopathie.
Trotz FDA-Zulassung bleibt der Einsatz der KI oft aus
Es sieht also so aus, als könne die KI die fachliche Expertise im Screening ersetzen, meinte Prof. Framme. Doch in der Praxis ist dies nur selten der Fall, obwohl es drei von der FDA geprüfte Algorithmen gibt.
Der Referent zählte gleich eine ganze Reihe von Hürden auf, die der Verbreitung des automatisierten Screenings im Wege stehen. Zum einen sind die Screeningziele – frühe versus behandlungsbedürftige diabetische Retinopathie erkennen – von Land zu Land unterschiedlich. Zum anderen bedeutet die Überlegenheit einer Methode in Studien nicht zwangsläufig Überlegenheit im klinischen Alltag. Hinzu kommt, dass etwa 25 % aller Fundusbilder für die KI nicht beurteilbar sind, zum Beispiel, weil ein grauer Star die Sicht auf die Makula behindert. Außerdem gelingt es oft nicht, das Ausmaß einer progredienten diabetischen Retinopathie vorherzusagen bzw. andere Erkrankungen zu erkennen. Auch die Entscheidungsgrundlage der KI liegt oftmals im Dunkeln. Und nicht zuletzt: Spezielle oder neue Funduskameras sind unter Umständen nicht mit dem Algorithmus kompatibel.
Screeningprogramm senkt Erblindungsrate drastisch
Wie das Screening funktionieren kann, machen die Briten seit 20 Jahren vor, berichtete Prof. Framme. Im NHS-Screening-System sind bisher vier Mio. Patientinnen und Patienten erfasst. Alle ein bis zwei Jahre werden ca. 80 % der Zielgruppe mittels Fundusfotografie untersucht.
Das hat dazu geführt, dass die diabetische Retinopathie in Großbritannien nicht mehr die Hauptursache für Erblindung ist, berichtete der Kollege. Allerdings sei es dort aufgrund begrenzter Ressourcen schwierig, potenziell behandlungsbedürftige Personen zu überweisen. Seit Ende 2024 gibt es daher eine zweite Screeningstufe mittels optischer Kohärenztomografie in dafür spezialisierten Praxen. Dadurch wurden bislang 60.000 Menschen identifiziert, bei denen noch keine Therapie ihres Makulaödems notwendig war.
Doch etwa 20 % der screeningberechtigten Britinnen und Briten nehmen das Angebot nicht an. Daher plädiert man mittlerweile dafür, Geräte für die Fundusfotografie u. a. in Supermärkten und Apotheken aufzustellen. Von deutschen Augenärztinnen und -ärzten wird man so etwas eher nicht hören, so Prof. Framme. Er selbst hält eine solche Maßnahme aber für sinnvoll.