Brustkrebs: KI gibt verlässlich Entwarnung bei falschen Diagnosen

Laut einer neuen Studie kann künstliche Intelligenz mehr als die Hälfte der Scans automatisch durchführen. Das reduziert die Arbeitsbelastung von Radiologen.​

Lesezeit: 8 Min.
In Pocket speichern
vorlesen Druckansicht Kommentare lesen 16 Beiträge

Aufnahme von der KI-Software Vara zur Untersuchung eines Mammogramms.

(Bild: Vara)

Von
  • Hana Kiros
Inhaltsverzeichnis

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Radiologen mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) Brustkrebs erfolgreicher erkennen als ihre Kollegen, die KI nicht einsetzen. Dieselbe KI liefert in den Händen eines Radiologen auch genauere Ergebnisse als im Alleingang.

Die groß angelegte Studie, die diesen Monat in der Fachzeitschrift "The Lancet Digital Health" veröffentlicht wurde, ist die erste, die die Solo-Leistung einer KI beim Brustkrebs-Screening mit Fällen vergleicht, in denen sie menschliche Experten unterstützt. Die Hoffnung ist, dass solche KI-Systeme Leben retten könnten, indem sie Krebserkrankungen erkennen, die von Ärzten übersehen werden, Radiologen mehr Zeit für zusätzliche Patienten verschaffen und die Belastung an Orten mit Spezialistenmangel verringern.

Die getestete Software stammt von Vara, einem in Deutschland ansässigen Start-up, das auch die Studie geleitet hat. Die KI des Unternehmens wird bereits in mehr als einem Viertel der deutschen Brustkrebsvorsorgezentren eingesetzt und wurde Anfang dieses Jahres in einem Krankenhaus in Mexiko und einem weiteren in Griechenland eingeführt.

Das Vara-Team testete mit Unterstützung von Radiologen des Universitätsklinikums Essen und des Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York zwei Ansätze. Bei dem ersten Ansatz analysiert die KI die Mammogramme allein. Beim zweiten unterscheidet die KI automatisch zwischen Scans, die sie für normal hält, und solchen, die Anlass zur Sorge geben. Letztere werden an einen Radiologen weitergeleitet, der sie prüft, bevor er die Bewertung der KI sieht. Dann würde die KI eine Warnung aussprechen, wenn sie Krebs entdeckt, der Arzt aber nicht.

Um das neuronale Netzwerk zu trainieren, fütterte Vara die KI mit Daten von mehr als 367.000 Mammographien – einschließlich den Notizen der Radiologen, ursprünglichen Bewertungen und Informationen darüber, ob die Patientin letztendlich Krebs hatte. Das Ziel war zu lernen, wie man diese Scans in eine von drei Kategorien einordnet: "sicher normal", "nicht sicher" (bei dem keine Vorhersage gemacht wird) und "sicher Krebs". Die Schlussfolgerungen aus beiden Ansätzen wurden dann mit den Entscheidungen verglichen, die echte Radiologen ursprünglich bei 82.851 Mammogrammen aus Screening-Zentren getroffen hatten, die keine Scans zum Training der KI beigesteuert hatten.

Der zweite Ansatz, bei dem Arzt und KI zusammenarbeiten, erkannte Brustkrebs um 2,6 Prozent besser als ein allein arbeitender Arzt und löste weniger Fehlalarme aus. Dabei sortierte die KI als "sicher normal" eingestufte Scans automatisch aus, was 63 Prozent aller Mammographien ausmachte. Diese intensive Rationalisierung könnte die Arbeitsbelastung der Radiologen verringern.

Nach einem Brustkrebs-Screening werden Patientinnen mit einem normalen Scan auf die Reise geschickt, während ein abnormaler oder unklarer Scan eine Folgeuntersuchung auslöst. Doch Radiologen, die Mammogramme untersuchen, übersehen einen von acht Krebsfällen. Müdigkeit, Überlastung und sogar die Tageszeit wirken sich darauf aus, wie gut Radiologen Tumore erkennen können, wenn sie Tausende von Scans sichten. Optisch unauffällige Anzeichen lösen in der Regel auch weniger wahrscheinlich einen Alarm aus, und dichtes Brustgewebe – das vor allem bei jüngeren Patientinnen zu finden ist – erschwert die Erkennung von Krebsanzeichen.

Radiologen, die die KI in der realen Welt einsetzen, sind nach deutschem Recht verpflichtet, sich jedes Mammogramm anzusehen und zumindest einen Blick auf diejenigen zu werfen, die die KI als in Ordnung bezeichnet. Die KI hilft ihnen dabei, indem sie Berichte über als normal eingestufte Scans ausfüllt, obwohl der Radiologe die Entscheidung der KI jederzeit ablehnen kann.

Thilo Töllner, ein Radiologe, der ein deutsches Brustkrebs-Screeningzentrum leitet, nutzt das Programm seit zwei Jahren. Er war manchmal nicht einverstanden, wenn die KI Scans als sicher normal einstufte, und füllte die Berichte manuell aus, um eine andere Schlussfolgerung wiederzugeben, aber er sagt, dass "normale Werte fast immer normal sind". "Meistens muss man einfach nur die Eingabetaste drücken".