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# taz.de -- KI hilft beim Ultraschall: Ist es wirklich ein Baby?

> Im OP-Saal, am Unfallort oder beim Baby-Scan: Ultraschall kommt in den
> unterschiedlichsten Situationen zum Einsatz. Das ermöglichen neue
> Technologien.

IMG Bild: Da! Dieses Baby hat einen so großen Kopf, dass es auch ein Mensch erkennen kann – nicht nur die KI

Ehrbach taz | Irgendwie weiß man: Mit Ultraschall, auch Sonografie genannt,
können Dinge im Körper sichtbar gemacht werden. Von einem Herzultraschall
etwa haben sicher viele schon gehört, und beim Betrachten von manchen
Ultraschallbildern entweicht manchmal ein „Oooh, da sieht man ein Händchen“
– nämlich, wenn werdende Eltern von einer Vorsorgeuntersuchung mit einem
neuen Bild ihres Nachwuchses kommen. Doch eigentlich handelt es sich bei
Ultraschalluntersuchungen nicht um eine einzige Methode. Es gibt viele
Varianten, die bei unzähligen medizinischen Fragen nützlich sind.

Zunächst einmal der Grundsatz: Über eine Sonde werden Ultraschallwellen in
den Körper geschickt. Dort breiten sie sich aus. Sie kommen aber nicht
durch jedes Gewebe gleich gut hindurch. Manchmal werden sie teilweise oder
auch vollständig zurückgeworfen. Diese wiederkehrenden Signale fängt die
Sonde auf und schickt die Daten an einen Computer. Hier wird nun berechnet,
wie sich die gesendeten und die empfangenen Wellen voneinander
unterscheiden. Heraus kommt ein Bild aus Grautönen. Je besser die
Ultraschallwellen durch den Körper gelangen, desto dunkler wird es:
Flüssigkeiten etwa sind auf dem Bild schwarz, weil die Wellen problemlos
durch sie hindurchgehen. Knochen hingegen werfen sie zurück und werden
daher hell dargestellt.

Ein sehr großer Vorteil der Ultraschalluntersuchungen gegenüber etwa der
Computertomographie (CT) oder der Magnetresonanztomografie (MRT) ist, dass
sie Strahlen- und Nebenwirkungsfrei sind. Allerdings sind die Bilder nicht
selbsterklärend. Schon bei einem Baby-Ultraschall ist es für ungeübte Augen
manchmal schwierig, das werdende Menschlein zu erkennen. Sollen nun gar
winzige Gewebeveränderungen an einem Organ festgestellt und eingeschätzt
werden, müssen selbst Fachleute ganz genau hinschauen. „Dazu muss man gut
ausgebildet sein“, sagt André Farrokh, leitender Oberarzt an der Klinik für
Gynäkologie und Geburtshilfe der Uniklinik Schleswig-Holstein. Eine gute
Diagnose hängt sowohl von der Scan-Technik als auch von der Beurteilung der
Bilder ab.

## KI wird durch Training verbessert

Hier könnte eine Technologie helfen, die derzeit in vielen Lebensbereichen
getestet wird: die künstliche Intelligenz. Im Fall der
Ultraschalluntersuchung könnte KI bei der Analyse unterstützen, erklärt
Farrokh: „Sie kann etwa helfen, Auffälligkeiten schnell und zuverlässig zu
erkennen.“ So würden Kapazitäten für die Patient*innen frei, die
tatsächlich behandelt werden müssen. [1][Damit das funktioniert], wird KI
beispielsweise mit Bildern von Tumoren trainiert, von denen man schon weiß,
ob sie gut- oder bösartig sind. Je mehr Bilder, desto besser, denn so lernt
sie, die Daten richtig einzuschätzen. Dieser Prozess ist allerdings
langwierig, denn Expert*innen müssen die Aufnahmen entsprechend
markieren und zur Verfügung stellen.

Ist erst einmal ein passender Algorithmus gefunden, könnte der technische
Assistent auch beim Training neuer Fachleute helfen, sagt Farrokh: „Erste
Studien deuten darauf hin, dass KI in der Auswertung der Bilder genauer ist
als unerfahrene Ärztinnen und Ärzte am Anfang ihrer Ausbildung.“ So könne
sie als eine Art Sicherheitsnetz fungieren, wenn man sich unsicher ist.

Dazu kommt: Nach einem Ultraschall müssen die Ärzt*innen Berichte über
ihre Befunde schreiben. Das raubt viel Zeit und ist in erster Linie
Fleißarbeit. Chinesische Forschende schlagen deshalb vor, diese
[2][Berichte zunächst von einer KI erstellen zu lassen]. Dann bräuchten
Ärzt*innen hinterher nur noch die Formulare durchgehen und notfalls
kleine Korrekturen vornehmen, anstatt alles selbst zu tippen.
„[3][KI-Werkzeuge könnten in näherer Zukunft] den Radiolog*innen
helfen, mit ihrer überwältigenden Masse an Berichten fertig zu werden“,
hofft Minerva Becker, Radiologin am Universitätsspital Genf. Das gebe ihnen
die Möglichkeit, mehr mit den Patient*innen zu sprechen.

Gleichzeitig arbeiten Forschende daran, die Ultraschall-Analyse selbst
weiter zu verbessern. Mit Hilfe von Kontrastmitteln soll die Bildqualität
erhöht werden, um sie sicherer zu interpretieren. „Mit der
Kontrastmittelsonografie können wir innerhalb weniger Minuten sagen, ob
eine Gewebeveränderung gutartig oder bösartig ist“, sagt Dirk-André
Clevert, Oberarzt an der Klinik und Poliklinik für Radiologie am
Universitätsklinikum München. Mit dieser Methode könne man relativ
kostengünstig, sehr schonend und mit hoher Auflösung eine große
diagnostische Sicherheit erlangen.

## Mobile Geräte mit neuer Technologie

[4][Dazu werden winzige Gasbläschen eingesetz]t, die sich in den
Blutgefäßen bewegen und das Ultraschallsignal verstärken. Diese Bläschen
bestehen aus Schwefelhexafluorid, einem schwer wasserlöslichen Gas, das
kaum mit seiner Umwelt interagiert und daher die [5][Funktion der Organe
nicht beeinflusst]. So kann die Kontrastmittelsonografie problemlos
mehrfach angewandt werden, ohne einen Schaden zu verursachen. Zum Einsatz
kommt sie bisher vor allem bei Untersuchungen der Leber. Clevert hofft,
dass sich die Methode umfassender durchsetzen wird. Denn: „Die
Kontrastmittelsonografie hat Vorteile an allen Organen, die wir gut mit
Ultraschall untersuchen können.“

Eine noch weitreichendere Errungenschaft beim Ultraschall klingt zugleich
unspektakulär: Die benötigten [6][Geräte sind mittlerweile sehr klein und
mobil]. Sie passen in die Tasche eines Laborkittels und wiegen teils
weniger als ein halbes Kilo. Das bedeutet, dass die Patient*innen nicht
zum Ultraschallgerät kommen müssen, weil das Gerät zu ihnen kommt – und
zwar in fast jeder Situation: am Unfallort, im Rettungshelikopter, an der
Kriegsfront und sogar auf der Internationalen Raumstation. So können
Fachleute praktisch überall eine schnelle Untersuchung durchführen.

Immer mehr an Bedeutung gewinnt zudem der [7][intraoperative Ultraschall].
„Bisher müssen wir etwa bei einer Brustkrebsoperation vor dem Eingriff zur
Markierung einen dünnen Draht an die Stelle schieben, die wir entfernen
wollen“, sagt Oberarzt Farrokh. Auch die ungefähre Größe des Tumors mussten
sie sich vor der Operation auf den Ultraschallbildern ansehen und
einprägen. In einige Zentren werden nun stattdessen hochfrequente
Ultraschallsonden eingesetzt. „So sehen wir in Echtzeit, was wir tun und
ob der Tumor vollständig entfernt ist.“

3 Nov 2023

## LINKS

DIR [1] https://www.ejradiology.com/article/S0720-048X(21)00197-2/fulltext
DIR [2] https://arxiv.org/abs/2107.13431
DIR [3] https://insightsimaging.springeropen.com/articles/10.1186/s13244-023-01525-3
DIR [4] https://journals.lww.com/investigativeradiology/abstract/2020/09000/from_anatomy_to_functional_and_molecular_biomarker.5.aspx
DIR [5] https://link.springer.com/article/10.1007/s00117-021-00891-7
DIR [6] https://link.springer.com/article/10.1007/s00068-015-0498-8
DIR [7] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352556821002216

## AUTOREN

DIR Stefanie Uhrig

## TAGS

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