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Augenheilkunde

Diabetes mellitus: KI-Systeme enttäuschen bei der Beurteilung von Netzhautfotos

6.1.2022

Computergestützte Diagnosesysteme können beim Erkennen einer diabetischen Retinopathie nicht durchgehend überzeugen, zitiert eine Pressemitteilung der interdisziplinär zusammengesetzten Initiativgruppe „Früherkennung diabetischer Augenerkrankungen“ (IFdA, www.diabetes-auge.de) die Ergebnisse einer an mehreren Universitäten durchgeführten und in „Diabetes Care“ veröffentlichten US-Studie.

Die Studie verglich die Treffsicherheit von Bilderkennungssystemen bei der Beurteilung alltagstypischer Netzhautfotos von Patienten mit Diabetes mellitus mit der Leistung menschlicher Gutachter. Alle Augenhintergrund-Aufnahmen stammten von Patienten in „Veterans Affairs“-Krankenhäusern in den USA. Die Sensitivität ‒ also die Sicherheit, keine Befunde zu übersehen ‒ variierte bei den Bilderkennungsgeräten sehr stark: Sie lag zwischen 51% und 86%. Die Bilderkennung der Geräte basiert letztlich auf Softwaresystemen, die mit neuronalen Netzen, also sogenannter Künstlicher Intelligenz (KI), trainiert wurden. Diese mäßigen Ergebnisse dieses Belastungstests müssen nach Einschätzung der IFdA ernst genommen werden, zumal die Anzahl der Patienten mit 23.724 groß ist und im Schnitt 3,5 Bildern mit einem Bildausschnitt von mindestens 45° präsentiert wurden. Grundsätzlich ist bei der Bewertung der Methoden zu beachten, dass sich bei der augenärztlichen stereoskopischen Untersuchung ein dreidimensionales Bild ergibt und so Veränderungen erkannt und eingestuft werden können, die auf einem Foto nivelliert sind.

Dr. med. Georg Spital (Münster), IFdA-Generalsekretär, weist auf mögliche Gründe für die übersehenen Veränderungen hin: „Während die KI-basierten Verfahren für sehr frühe Veränderungen der Diabeteserkrankung des Auges wie kleine Punktblutungen und Mikroaneurysmen sogar etwas empfindlicher waren, dürften die Probleme ganz wesentlich mit der unterschiedlichen Qualität der verwendeten Fotografien zusammenhängen.“ Prof. Dr. med. Focke Ziemssen (Leipzig), 1. Vorsitzender der IFdA, weist darauf hin, dass eine Zulassung durch die FDA nicht für die bedenkenlose Anwendung im deutschen Versorgungskontext ausreicht: „Die Spezifität der KI-Systeme hat sich in den letzten Jahren zwar kontinuierlich verbessert. Bevor sie klinisch angewandt werden, müssen aber alle Algorithmen dieser Bilderkennungsgeräte gründlich an realen Daten getestet werden.“ Weiterhin stellt er fest: „Die automatisierten Systeme sind besser darin geworden, Überdiagnostik und somit unnötige Verunsicherung zu vermeiden, dennoch bleiben für den Patienten bei einem Computerbefund viele Fragen unbeantwortet, die ausschließlich im Gespräch mit dem Augenarzt geklärt werden können.“ Beide Experten sind sich einig: „Bei der Erhebung von Computerbefunden des Augenhintergrundes von Menschen mit Diabetes mellitus muss gewährleistet sein, dass die Patienten im Zweifelsfall zum Augenarzt überwiesen und von diesem weiterbetreut werden.“

Pressemitteilung Berufsverband der Augenärzte Deutschlands, Januar 2022
Lee AY et al., Diabetes Care 2021 May; 44(5): 1168‒1175, DOI 10.2337/dc20-1877, PMID 33402366

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