Quantensensorik 90 Sekunden Herzmagnetfeld: KI schätzt Infarktgefäß

Optisch gepumpte Magnetometer erfassen die schwachen Magnetfelder des Herzens. Ein KI-Modell soll daraus noch vor der Herzkatheteruntersuchung ableiten, welches Herzkranzgefäß einen Infarkt verursacht hat. In einer prospektiven Studie mit 611 Patienten lag es in 63,6 Prozent der Testfälle richtig. Bei einer der drei Arterien erkannte es jedoch nur gut ein Drittel der Fälle.

Welches Herzkranzgefäß hat den Infarkt verursacht? Bei einem Nicht-ST-Hebungsinfarkt (NSTEMI) lässt sich diese Frage anhand des Elektrokardiogramms (EKG) häufig nicht eindeutig beantworten. Forscher des Beijing Anzhen Hospital der Capital Medical University in Peking haben deshalb untersucht, ob die Magnetokardiografie vor einer Koronarangiografie zusätzliche Hinweise liefern kann. An der prospektiven Studie nahmen 611 kreislaufstabile Patienten teil, für die bereits eine invasive Abklärung vorgesehen war.

Quantensensoren erfassen schwache Herzsignale

Die Magnetokardiografie misst die extrem schwachen Magnetfelder, die durch elektrische Ströme im Herzmuskel entstehen. Zum Einsatz kamen optisch gepumpte Magnetometer (OPM). Diese Quantensensoren nutzen die Wechselwirkung von Licht mit Atomen in einer Dampfzelle, um magnetische Feldänderungen zu erfassen. Die Aufzeichnung kommt ohne Elektroden aus und dauerte 90 Sekunden. Aus 65 zuvor festgelegten räumlichen und zeitlichen Signalmerkmalen berechnete ein KI-Modell Wahrscheinlichkeiten für drei mögliche infarktverursachende Herzkranzarterien.

Trefferquote von 63,6 Prozent

Entwickelt wurde das Modell anhand der Messdaten von 493 Patienten. Anschließend prüften die Forscher das festgeschriebene Modell an 118 weiteren Patienten eines räumlich getrennten Klinikstandorts. Dort ordnete es das Infarktgefäß in 63,6 Prozent der Fälle korrekt zu. Ein vergleichbares, ausschließlich mit EKG-Daten arbeitendes KI-Modell erreichte 51,7 Prozent. Eine Auswertung auf Grundlage von EKG, Herzultraschall und klinischen Daten kam auf 55,9 Prozent. Wurden die vom Magnetokardiografie-Modell berechneten Wahrscheinlichkeiten einbezogen, stieg die Quote auf 67,8 Prozent. Diese Auswertung war allerdings nur explorativ.Zwischen den Gefäßen unterschieden sich die Ergebnisse erheblich. Beim vorderen absteigenden Ast der linken Koronararterie erkannte das Modell 76,6 Prozent der tatsächlich betroffenen Fälle, bei der rechten Koronararterie 69,0 Prozent. Bei der linken Zirkumflexarterie, die seitliche Bereiche des Herzmuskels versorgt, waren es lediglich 34,5 Prozent.

Die im „European Heart Journal – Digital Health“ veröffentlichte Studie zeigt damit einen möglichen zusätzlichen Informationsgewinn. Eine verlässliche Gefäßdiagnose erlaubt das Verfahren bislang nicht. Beide Untersuchungsstandorte gehörten demselben Krankenhaussystem an. Eine multizentrische und plattformübergreifende Validierung steht noch aus. Ein Koautor nennt als Institution Beijing X-Magtech, einen Hersteller von OPM-Magnetokardiografiesystemen.

Quelle

Liu L, Pan Y, Ji J, Gao H, Ren Y, Zhang M, et al. AI-enabled OPM-magnetocardiography for pre-angiography infarct-related artery probability estimation in NSTEMI: a two-campus prospective cohort study. Eur Heart J Digit Health. 10. Okt. 2026. doi:10.1093/ehjdh/ztag161.