Künstliche Intelligenz leitet Chirurgen erstmals bei einer Gehirnoperation in England in Echtzeit

In England wurde der 48-jährige Rhys Hibbert zum weltweit ersten Patienten, bei dessen Gehirnoperation ein System der Künstlichen Intelligenz (KI) eingesetzt wurde, das die Chirurgen in Echtzeit unterstützte. Hibbert, ein zweifacher Vater aus Bedfordshire, wurde im University College London Hospital operiert, um einen Tumor an seiner Hypophyse zu entfernen.

Die Ärzte gaben an, dass der Tumor ohne Eingriff zu einem Sehverlust hätte führen können. Das bei der Operation verwendete System analysierte die Bilder der Kamera der Chirurgen in Echtzeit und markierte Bereiche, in denen die Wahrscheinlichkeit hoch war, dass sich dort kritische, nicht direkt sichtbare Blutgefäße und Nerven befinden.

Hibbert betonte die Bedeutung der Technologie für die Patientensicherheit und sagte: „In unserem Kopf gibt es keine Wegweiser.“

Hibberts gesundheitliche Probleme begannen vor etwa 18 Monaten. Hibbert, der zuvor als aktiv beschrieben wurde, verlor während eines Spaziergangs das Bewusstsein und erlitt einen Anfall. Bei den Untersuchungen wurde ein 11 Millimeter großer gutartiger Tumor an der Hypophyse an der Schädelbasis festgestellt.

Es ist bekannt, dass die Hypophyse eine Rolle bei der Regulierung von Hormonen spielt, die grundlegende Funktionen wie Wachstum, Stoffwechsel und Blutdruck beeinflussen. Die Nähe der Drüse zu den Halsschlagadern und den Sehnerven macht Operationen in diesem Bereich jedoch äußerst heikel. Da der Tumor auf die Sehnerven drückte, verengte sich Hibberts peripheres Sichtfeld; zudem traten Beschwerden wie Gleichgewichtsverlust, Müdigkeit und Schwindel auf.

WIE HAT DAS SYSTEM FUNKTIONIERT?

Der Eingriff wurde mithilfe eines Endoskops durchgeführt, einem dünnen Kamerasystem, das durch die Nase bis zur Schädelbasis vorgeschoben wurde. Da sich der Tumor hinter Knochengewebe und einer harten Membran befand, war es für die Chirurgen schwierig, den sichersten Zugangspunkt zu bestimmen.

Bei solchen Operationen nutzen Ärzte normalerweise Bilder, die vor dem Eingriff aufgenommen wurden. Da die Anatomie jedoch von Person zu Person variiert, kann die Lage kritischer Strukturen während der Operation abweichen. Das neue System hingegen wertete Live-Bilder auf einem zweiten Bildschirm aus, verfolgte die chirurgischen Instrumente und markierte riskante Bereiche.

Die Funktionsweise der Technologie wird mit Gesichtserkennungssystemen in Smartphones verglichen. Dieses System konzentriert sich jedoch nicht auf Gesichter, sondern darauf, Blutgefäße, Nerven und andere anatomische Strukturen zu erkennen, die im Körper oft nicht direkt sichtbar sind.

Die Forscher trainierten die KI anhand von Videos hunderter Hypophysentumor-Operationen. In den Videos wurden Blutgefäße, Nerven und kritisches Gewebe von Experten markiert. Prof. Hani Marcus vom medizinischen Team erklärte, dass das System mit mehr Operationsbildern trainiert wurde, als ein Chirurg in seinem gesamten Berufsleben sehen könnte, und bezeichnete die KI als „ein erfahrenes zweites Paar Augen“.

Dennoch bleibt die Kontrolle über die Operation vollständig bei den Chirurgen. Die KI bietet lediglich Unterstützung und Orientierung; die endgültigen Entscheidungen über die Operation treffen die Ärzte. Das Forschungsteam strebt langfristig die Entwicklung eines „ChatGPT-ähnlichen“ Systems an, das den Chirurgen Empfehlungen geben kann, die Entscheidung jedoch dem Arzt überlässt.

Für die Studie, die vom National Institute for Health and Care Research und Google finanziert wird, sind umfangreichere klinische Studien geplant. Die Forscher wollen die Sicherheit des Systems und seine Auswirkungen auf die Operationsergebnisse an weiteren Patienten bewerten.

Es wurde berichtet, dass Hibbert nach der Operation eine schnelle Verbesserung seines Sichtfeldes erlebte, sein Energieniveau stieg und viele seiner präoperativen Beschwerden abnahmen. Hibbert beschrieb die Veränderung nach dem Eingriff mit den Worten: „Es hat mir mein Leben zurückgegeben.“