23/05/2024
Erschwingliches MRT- Gerät dank KI für den Hausgebrauch
Eine auf maschinellem Lernen basierende Software, einer Form der künstlichen Intelligenz (KI), kann das Rauschen in Bildern von Magnetresonanztomografen (MRT) aus der frühen Technikphase weitgehend entfernen. Obwohl die Bildschärfe auf den vorgestellten Aufnahmen nicht die Qualität moderner Geräte erreicht, könnten diese kostengünstigen Geräte von etwa 20.000 Euro bei speziellen Anwendungen, wie der Schlaganfalldiagnostik oder der Beobachtung des Verlaufs von Multipler Sklerose (MS), nützlich sein. Ein modernes MRT-Gerät mit einer Magnetfeldstärke von 1,5 Tesla (T) kostet zwischen 1,25 und 3,5 Millionen Euro und wiegt mehrere Tonnen. Zusätzlich fallen Kosten für Zubehör, Wartung und Umbauten des MRT-Raumes, einschließlich der notwendigen Hochfrequenz-Abschirmung, an. Der von Forschern der Universität Hongkong entwickelte MRT-Scanner kann bequem auf Rädern in der Klinik bewegt werden. Er nutzt keine supraleitenden Magnete, die ständig mit flüssigem Helium gekühlt werden müssen.
Stattdessen verwenden die Forscher zwei konventionelle Magnete, die ein
Magnetfeld von 0,05 Tesla erzeugen, oberhalb und unterhalb des Schachtes, in den die Patienten geschoben werden. Auch der Energieverbrauch des Geräts ist gering. Es benötigt anstelle der 25.000 Watt eines modernen MRTs nur 1.800 Watt und kann daher an eine normale Steckdose angeschlossen werden. Eine aufwändige Abschirmung ist ebenfalls nicht erforderlich.
Der Nachteil des Geräts ist das starke Bildrauschen, das proportional zur reduzierten Feldstärke zunimmt. Auf den von Ed Wu und seinem
Team von der Universität Hongkong vorgestellten Bildern sind im Gehirn
lediglich die Ventrikel erkennbar. Im Bauchraum lassen sich die einzelnen
Organe und im Rückenmark die Wirbel und Bandscheiben unterscheiden, jedoch nicht viel mehr. Eine signifikante Verbesserung der Bildqualität erzielten die Forscher durch eine Software auf Basis des maschinellen Lernens. Obwohl die Bilder immer noch weniger kontrastreich sind als bei einem modernen MRT und kleinere Strukturen nicht erkennbar sind, könnten Läsionen einer Multiplen Sklerose sichtbar werden. Auch die Differenzialdiagnose zwischen einem ischämischen und hämorrhagischen Schlaganfall sowie die Diagnose eines Bandscheibenvorfalls oder eines Meniskusschadens im Knie könnten gelingen. Die Publikation enthält jedoch nur Bilder von gesunden Menschen.
Das Gerät könnte als „Point-of-Care“-Instrument dienen, um in
Notfallabteilungen schnelle Diagnosen zu ermöglichen oder in der Nachsorge den Heilungsverlauf zu überwachen, wobei dies noch in klinischen Studien getestet werden müsste. Für viele Kliniken in ärmeren Ländern könnte ein 0,05 T-MRT-Gerät, sofern es marktreif wird, eine finanzierbare Option darstellen.
Derzeit gibt es in Afrika nur 0,7 MRT-Geräte pro Million Einwohner, während es in Japan 55 pro Million Einwohner sind. © aerzteblatt
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