Künstliche Intelligenz in der Medizin Embedded-KI erkennt präventiv einen Schlaganfall

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Der Schlaganfall wird zur Volkskrankheit. Moderne Technologien wie Embedded KI können Leben retten. Wertvolle Zeit vergeht nicht mehr, wenn ein Schlaganfall dank Embedded KI schnell erkannt wird. Dazu werden Nahinfrarotaufnahmen von Venen analysiert.

Moderne Technologien wie Embedded KI (Embedded Artificial Intelligence) helfen bei der schnellen Erkennung und Reaktion: Der Schlaganfall entwickelt sich zur Volkskrankheit. Immer mehr Menschen erleiden eine akute Schädigung von Hirnarealen durch einen Gefäßverschluss oder eine Hirnblutung. Allein im Jahr 2023 werden 270.000 Menschen einen Schlaganfall erleiden, davon 200.000 zum ersten Mal und 70.000 zum wiederholten Mal.

Für die Zukunft rechnen Experten mit weiter steigenden Zahlen. Dies hängt unter anderem mit den Risikofaktoren zusammen, die stetig zunehmen. Die Gesellschaft wird immer älter, und die Wahrscheinlichkeit, einen Schlaganfall zu erleiden, steigt ab einem Alter von 55 Jahren exponentiell an. Zudem sind fast zwei Drittel der Männer übergewichtig [1]. Die Schlaganfallversorgung wird daher in Zukunft immer wichtiger werden.

Während jeder fünfte Betroffene in den ersten Wochen nach dem Schlaganfall verstirbt, werden 64 Prozent der Patienten pflegebedürftig - knapp 15 Prozent davon müssen in Pflegeeinrichtungen untergebracht werden. Daraus ergeben sich große finanzielle und soziale Herausforderungen, die nur durch Prävention abgemildert werden können. Neben den Bemühungen des Einzelnen, beispielsweise durch gesündere Ernährung und Verzicht auf Rauchen, kann moderne Technik helfen, frühzeitig zu erkennen und zu reagieren.

Schlaganfall schnell erkennen

Kaum etwas ist bei der Behandlung von Schlaganfällen und der Eindämmung der Folgen von so elementarer Bedeutung wie ein zeitnahes Erkennen und Reagieren. Dr. Christian Seiß, Facharzt für Neurologie führt dazu aus: „Je mehr Zeit vergeht – also je länger Gehirngewebe ohne Sauerstoff bleibt – desto wahrscheinlicher sind schwere und bleibende Schäden nach einem Schlaganfall.“ Wird ein Schlaganfall in den ersten 90 Minuten nach Auftreten behandelt, ist jeder vierte Patient beschwerdefrei. Erfolgt die Behandlung in einem Zeitraum von 90 Minuten bis drei Stunden, ist nur noch jeder neunte Patient beschwerdefrei. Wird die Spanne von drei Stunden zwischen Auftreten und Behandeln überschritten, ist lediglich jeder 14. Patient beschwerdefrei.

Die Kosten für die Behandlung dieser Beeinträchtigungen nahmen in den vergangenen Jahren deutlich zu. Sie stiegen von 7,1 Mrd. Euro im Jahr 2004 auf 17 Mrd. Euro im Jahr 2023 – durch aktuelle Entwicklungen wird von einem weiteren Anstieg in Höhe von 30 Prozent bis zum Jahr 2040 gerechnet [2].

Embedded KI entdeckt einen Schlaganfall

Bereits heute kann Embedded-KI dabei helfen, die Folgekosten zu senken oder sogar Leben zu retten, indem sie die Detektion von Schlaganfällen beschleunigt und somit eine schnelle medizinische Behandlung ermöglicht. Die Erkennung und Detektion eines drohenden Schlaganfalls werden mit Nahinfrarot-Sensoren ermöglicht, die unterschiedliche Einflüsse analysieren und Hinweise nach auffälligen Merkmalen untersuchen. Die Kennzeichen können unter anderem ein erhöhtes Stresslevel oder auch eine veränderte Ader- beziehungsweise Venenstruktur sein.

„Stellen Sie sich diese Technologie einmal im Handy vor. Mit speziellen Apps kann heute schon die Herzfrequenz gemessen werden. Warum also nicht auch andere Krankheiten. Wir schauen so viel auf unser Display. Die Prüfung könnte problemlos im Hintergrund ablaufen – und rechtzeitig eine Warnung abgeben. Dasselbe gilt für Notebooks, wenn Mitarbeiter – egal ob im Büro, am Flughafen oder in einem Restaurant vor einem Kundentermin – arbeiten,“ beschreibt Viacheslav Gromov, CEO vom KI-Spezialisten AITAD ein innovatives Geschäftsmodells.

Nahinfrarot kann helfen

Nahinfrarotsensoren können beispielsweise die Venenstruktur im Gesicht eines Autofahrers erkennen. Eine eingebettete KI analysiert diese und kann einen drohenden Schlaganfall frühzeitig erkennen. Sitzt die Person im Auto, könnte das Fahrzeug in einem solchen Fall an den Straßenrand fahren und automatisch Hilfe rufen. Das Auto ist nur ein Beispiel: Eine Analyse kann überall dort erfolgen, wo eine Gesichtserkennung problemlos möglich ist. Dies ist unter anderem bei Smartphones, Bildschirmen oder in Displays denkbar. Aber auch Spiegel oder Duschkabinen bieten sich für solche Lösungen an.

Will man einen Schlaganfall erkennen basiert auf der Nutzung von Nahinfrarotsensoren, welche auf Embedded-KI-Platinen angebracht sind. Dadurch werden die Möglichkeiten der frühen Detektion mit den allgemeinen Vorteilen der Embedded-KI kombiniert. Durch die autarke Arbeitsweise von Embedded-KI und die damit einhergehende Netzwerkunabhängigkeit kann die Analyse schnell und ohne Verzögerung erfolgen. Außerdem sind die sensiblen persönlichen Daten und biologischen Gegebenheiten durch die wenigen Schnittstellen besser geschützt als dies bei KI-Lösungen mit Cloudanbindung der Fall ist.

„Die demographische Entwicklung zwingt uns dazu, Antworten auf neue medizinische Fragen zu finden – wie beispielsweise das steigende Schlaganfallrisiko. Bereits heute können wir diese schnell und effektiv detektieren und somit finanzielle aber vor allem menschliche Schäden minimieren. Die Einsatzmöglichkeiten der Lösungen sind weiter gestreut, als viele Unternehmen denken. Lassen Sie uns also gemeinsam Leben retten,“ sagt Gromov abschließend. (heh)

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Quellen

[1] Gesunde Ernährung. „Man kann sich umgewöhnen!“. Tagesschau. Abgerufen am 1. Juli 2024.

[2] Schlaganfall: Ursachen & Risikofaktoren vorbeugen. Abgerufen am 1. Juli 2024.

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