Sepsis mit hyperspektraler Bildgebung schneller erkennen

Die hyperspektrale Bildgebung ist eine Kameratechnik, die verschiedene Bereiche des elektromagnetischen Spektrums jenseits der sichtbaren Wellenlängen abbildet. Forschenden des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) und des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD) haben hiermit einen neuen Ansatz gefunden, eine Sepsis frühzeitig ohne Blutabnahme erkennen zu können. Sepsis ist die dritthäufigste Todesursache in Deutschland und eine der schwerwiegendsten Komplikationen bei onkologischen OPs. Bislang fehlen jedoch zuverlässige Biomarker und die Diagnostik ist aufgrund der unspezifischen Anzeichen des Syndroms erschwert.

Kleine Veränderungen erkennbar machen

Dank des neuen Ansatzes lassen sich jedoch die kleinen, anfänglichen Veränderungen im Körper, die eine Sepsis verursacht, erkennen. „Die Durchblutung kleinster Blutgefäße – die sogenannte Mikrozirkulation – verändert sich bereits in einem sehr frühen Stadium einer Sepsis. Gleichzeitig führt die Entzündungsreaktion im Körper dazu, dass die Wände der Blutgefäße durchlässiger werden, sodass Flüssigkeit ins umliegende Gewebe austritt. Diese Prozesse lassen sich mit der entwickelten Technologie innerhalb weniger Sekunden sichtbar machen“, erläutert Maximilian Dietrich, Intensivmediziner am UKHD. 

Da die hyperspektrale Bildgebung wie eine Fotoaufnahme ist, bedeutet sie keine Belastung für Patientinnen und Patienten. Auch künstliche Intelligenz wurde hierfür eingesetzt, in Form eines KI-basierten Kamerasystems, das speziell für die Studie entwickelt wurde. So wird die Lichtreflexion der Haut an Handflächen und Fingern erfasst, wodurch sich die Mikrozirkulation ermitteln lässt. Die hochdimensionalen Messdaten überführt die KI in klinisch relevante Informationen.

An mehr als 480 Patientinnen und Patienten der Intensivstation des Universitätsklinikums Heidelberg testeten die Forschenden ihr neues System. Mit hoher Genauigkeit (Vorhersagegüte lag bei 0,8) konnte die neue Methode eine Sepsis erkennen. Wenn noch Daten wie Vitalparameter hinzugefügt wurden, stieg der Wert auf 0,94. Dabei bietet das System vor allem in zeitkritischen Situationen gravierende Vorteile gegenüber anderen Methoden. Das Ziel ist es nun, die neue Methode im klinischen Alltag zu integrieren.

Literatur:
Seidlitz S, Hölzl K, Maier-Hein L*, Dietrich M*. et al.: AI-powered skin spectral imaging enables instant sepsis diagnosis and outcome prediction in critically ill patients. Science Advances 2025, DOI: 10.1126/sciadv.adw1968.
*geteilte Letztautorschaft

Quelle: idw