Medizintechnik-Patent der Woche KI-gestützte App zur Prognose des Risikos, an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung zu erkranken

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Aus der Fülle an Einreichungen beim Deutschen Patent- und Markenamt (DPMA) und Europäischen Patentamt (EPA) präsentiert die Devicemed-Redaktion wöchentlich das „Patent der Woche“. Heute: eine KI-gestützte App zur Prognose des Risikos, an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung zu erkranken.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind die weltweit häufigste Todesursache. Durch die Behebung verhaltensbedingter Risikofaktoren können die Krankheiten jedoch bekämpft und somit verhindert werden. Zu den verhaltensbedingten Risikofaktoren gehören beispielsweise ungesunde Ernährung, Bewegungsmangel, Rauchen, schädlicher Alkoholkonsum und viele weitere Lebensstilfaktoren, die man selbst beeinflussen kann.

Wo liegt das Problem?

Passgenaue präventive Behandlungsvorschläge können den Patienten vor einer Herz-Kreislauf-Erkrankung schützen. Um solch einen Behandlungsvorschlag erstellen zu können, braucht es eine genaue und zuverlässige Vorhersage des absoluten Risikos für die Entwicklung einer Erkrankung auf der Grundlage des aktuellen Gesundheitszustands.

Der aktuelle Gesundheitszustand eines Patienten spiegelt sich in Hunderten von bekannten Risikofaktoren wider. Aktuelle, leistungsfähige Prognosemodelle berücksichtigen knapp 500 verschiedene Variablen, um das individuelle Erkrankungsrisiko zu bestimmen. Allerdings ist es sehr aufwändig und damit wenig verbreitet, die erforderlichen knapp 500 Variablen für einen Patienten zu erfassen.

Wie sieht die patentierte Lösung aus?

Das deutsche Medtec-Unternehmen Ada Health hat sich mit dem europäischen Patent EP 413 4976 B1 ein KI-gestütztes Verfahren geschützt, das aus sehr wenigen Risikofaktoren eine zuverlässige Vorhersage des Erkrankungsrisikos ableitet. Der Kern der Erfindung liegt in der Auswahl der berücksichtigten Risikofaktoren.

Berücksichtigt werden u. a. das Alter und das Geschlecht des Patienten, der Taillenumfang, der Blutdruck, die Cholesterin-Werte, aber auch Begleiterkrankungs-Risikofaktoren, wie Bluthochdruck oder Schlafprobleme. Außerdem wird erfasst, ob und wie viel der Patient raucht, Alkohol trinkt und wie viele soziale Kontakte er hat. Ebenfalls berücksichtigt wird eine selbst eingeschätzte Gesamtbewertung des eigenen Gesundheitszustands.

Diese (und noch einige weitere) Risikofaktoren werden für eine Personengruppe erfasst. Anschließend wird bestimmt, wer innerhalb eines bestimmten Zeitraums, z. B. innerhalb eines Jahrs, eine bzw. welche Herz-Kreislauf-Erkrankung entwickelt. Diese Daten werden dann als Trainingsdaten für ein neuronales Netz verwendet. Die Trainingsdaten verknüpfen dabei die definierten Risikofaktoren (Input) mit dem Risiko an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung zu erkranken, z. B. Herzinfarkt, Schlaganfall, Herzstillstand.

Dieses trainierte neuronale Netz bestimmt dann für die individuellen Risikofaktoren eines neuen Patienten, die Wahrscheinlichkeit, dass dieser im nächsten Jahr an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung erkrankt.

Basierend auf diesem Wahrscheinlichkeitswert können so passgenaue Behandlungsmethoden vorgeschlagen und eingeleitet werden.

Warum ist das interessant?

KI ist patentierbar, wenn sie ein technisches Problem löst. Hier besteht das technische Problem in der medizinischen Diagnose basierend auf Messwerten.

Wenn KI in diesem Zusammenhang patentiert werden soll, muss detailliert beschrieben werden, wie das von statten geht. Buzzwords reichen nicht.

Im vorliegenden Patent wird die Art und die Struktur der Trainingsdaten genau beschrieben und geschützt.

Im Video erklärt Herr Metzger noch einmal das Patent:

Die Patentvorstellung als Podcast:

Patentdaten

Aktenzeichen: EP4134976B1

Anmeldetag: 12.08.2021

Veröffentlichungstag: 05.07.2023

Anmelder: ADA HEALTH GMBH, DE

Erfinder: KESAR AJAY, DE

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