Schnellere Endometriose-Diagnose dank KI

Interview mit Dr. med. univ. Julian Metzler

Bis eine betroffene Person die Diagnose Endometriose erhält, vergehen im Schnitt immer noch 7 bis 10 Jahre. Scanvio, ein Spinoff der ETH Zürich, hat ein KI gestütztes Ultraschallverfahren entwickelt, das helfen soll, Endometriose früher und zuverlässiger zu erkennen. Dr. med. univ. Julian Metzler hat an dieser Entwicklung mitgearbeitet. Im Interview erklärt er, wie die Technologie funktioniert, welche Chancen und Grenzen sie hat und wie sie den Weg zur Diagnose in Zukunft verändern könnte.
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Herr Metzler, Sie beschäftigen sich seit vielen Jahren mit Endometriose. Was fasziniert Sie an diesem Krankheitsbild besonders?

Dr. med. univ. Julian Metzler: Kurzum: Die Komplexität und Schwierigkeiten sowohl im Bereich der Diagnostik, aber auch bei den operativer Therapieverfahren; gleichzeitig die Möglichkeit, oft jungen Frauen, die oft einen immensen Leidensweg hinter sich haben, Hoffnung zu geben und oft auch helfen zu können.

Warum dauert die Endometriose-Diagnose trotz moderner Medizin oft so lange?

Dr. med. univ. Julian Metzler: Dies hat verschiedene Ursachen, welche teilweise zusammenspielen. Lange Zeit war der weibliche Zyklus und damit zusammenhängende Schmerzen ein Tabuthema, zudem wurden diese Beschwerden oft normalisiert im Sinne von «das ist nun mal so» und «stell dich nicht so an». In letzter Zeit hat hier sicher ein Umdenken stattgefunden und die Awareness ist grösser geworden. Ein weiteres Thema ist sicher die Problematik der Diagnostik. Endometriose kann verschiedene Ausprägungen annehmen. Manche davon sind im Ultraschall sichtbar, während andere bislang (und bis zu einem gewissen Grad noch immer) nur durch invasive Eingriffe dargestellt und bewiesen werden können. Die Dauer bis zur OP verzögert(e) somit auch die Diagnose. Inzwischen hat auch in der Fachwelt ein Umdenken stattgefunden und eine Diagnose ist häufig auch ohne Operation möglich.

Welche Rolle spielt der Ultraschall heute und wo stösst er an Grenzen?

Dr. med. univ. Julian Metzler: Der Ultrasschall spielt eine zentrale Rolle in der Gynäkologie und Geburtshilfe und ist auch bei Verdacht auf Endometriose die Bildgebung der Wahl. Wie oben bereits erwähnt kann Endometriose auf verschiedene Arten wachsen. Endometriosezysten (Schokoladenzysten) in den Eierstöcken sind sehr einfach zu sehen und die Diagnose kann in der Regel dann sofort gestellt werden. Andererseits gibt es die sogenannte peritoneale oder Bauchfell-Endometriose, die man sich als sehr flache Veränderungen an der «Tapete», welche die Bauchhöhle auskleidet, vorstellen kann. Diese Veränderungen können sehr klein und diskret ausfallen und sind, insb. bei jungen Frauen, selbst bei einer Bauchspiegelungen nicht  immer so gut sichtbar. Man kann sich also vorstellen, dass es extrem schwierig und meist unmöglich ist, diese im Ultraschall oder MRI zu sehen. Umgekehrt ist es unmöglich, sie bei einer unauffälligen Untersuchung sicher auszuschliessen.

Was genau ist das neue KI gestützte Ultraschallverfahren und wie unterscheidet es sich vom bisherigen Vorgehen?

Dr. med. univ. Julian Metzler: Neben den einfach zu diagnostizierenden Endometriosezysten und der Bauchfellendometriose gibt es eine weitere Form, die sogenannte tiefinfiltrierende Endometriose. Diese wächst eher «knotig», kann natürliche Grenzschichten durchbrennen und so in Organe wie Blase, Darm, Bänder oder die Beckenwand einwachsen bzw. diese infiltrieren. Diese Form wäre prinzipiell im Ultraschall meist sichtbar, wird aber oft nicht dediziert gesucht oder auch einfach übersehen.

Hier setzt die KI an. Diese Bildanalysesoftware ist mit hunderten Bildern von gesunden und erkrankten Frauen trainiert und hat wahrscheinlich schon mehr Endometriosefälle gesehen als  viele Gynäkolog*innen. Der Vorteil ist also, dass sie mit einem riesigen Erfahrungsschatz startet. Sie analyisiert das Videosignal, das vom Ultraschallgerät kommt, in Echzeit, und ist in der Lage, gewisse Organe und Strukturen zu erkennen. Auf einem zweiten Bildschirm wird so das ursprüngliche Ultraschallbild angezeigt, das nun aber zusätzlich halbtransparente, farbige Overlays enthält, welche das Bild «erklären» und zeigen, was gerade sichtbar ist. So werden zum Beispiel Gebärmutter, Blase, Eierstöcke, Gebärmutterbänder und eben auch Endometriosezysten farbig markiert, was sowohl der Untersucherin oder Untersucher, aber auch der Patientin helfen kann, die Anatomie besser zu verstehen. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der tiefinfiltrierenden Endometriose, welche sofort rot markiert wird; zusätzlich macht die Software Screenshots von den Endometrioseherden, welche sich die Ärztin oder der Arzt im Review-Modus in Ruhe anschauen kann.

Links: Original-Ultraschall. Rechts: KI-Software markiert die Bereiche farblich: Endometriose (rot), Gebärmutter (grün), Vagina (violett), Bänder (blau).

Was ändert sich für eine Patientin konkret, wenn diese KI im klinischen Alltag eingesetzt wird?

Dr. med. univ. Julian Metzler: Die Patientin merkt in der Regel keinen Unterschied während der Untersuchung selbst. Sie profitiert jedoch vom KI-System als «Alerting-Tool», das anschlägt, wenn die Software den Eindruck hat, dass hier Endometriose im Bild sichtbar sein könnte. Das Ziel ist also, möglichst keinen Fall von Endomtriose zu verpassen, welcher prinzipiell im Ultraschall sichtbar wäre.

Wie prüfen Sie und Ihr Team die Zuverlässigkeit der KI?

Dr. med. univ. Julian Metzler: Wir benutzen die gängigen Methoden im Bereich maschinelles Lernen und Bilderkennung, etwa statistische Methoden wie Sensitivität, Spezifität, AUROC-Kurven, aber auch Metriken wie den Dice-Koeffizient, welcher anzeigt, wie genau die KI Organe und Endometrioseläsionen einzeichnen kann. In diesem Bereich scheint die KI teilweise schon besser als der Mensch zu sein, diese Daten werden bald publiziert. Zudem untersuchen wir, wie Anwender mit der Software umgehen, und wie zuverlässig der Einsatz im Alltag ist. Die Software muss so gut sein wie ein Ultraschallexperte. Dass der Expertenultraschall nämlich mit der Wirklichkeit, also dem intraoperativen Situs, gut übereinstimmt,  wurde bereits mehrfach gezeigt.

Wo liegen aus Ihrer Sicht die wichtigsten Grenzen des Verfahrens?

Dr. med. univ. Julian Metzler: Die Bauchfellendometriose bleibt sicher DIE grosse Herausforderung. In letzter Zeit gab es einige spannende Publikationen zur Ultraschalldarstellung dieser Läsionen, aber diese Krankheit mittels Ultraschall sicher auszuschliessen, ist aktuell noch nicht realisierbar.

Funktioniert der Ansatz auch bei Adenomyose?

Dr. med. univ. Julian Metzler: Die aktuelle Version unterstützt noch keine Adenomyose.

Wann denken Sie, ist es realistisch, dass diese KI in Spitälern routinemässig eingesetzt wird?

Dr. med. univ. Julian Metzler: Wir hoffen auf eine Zulassung für den europäischen Markt im 4. Quartal 2026 und anschliessend auf einen breitflächigen Einsatz, damit möglichst viele Frauen von dieser faszinierenden Technologie profitieren können.

Herzlichen Dank, Herr Metzler, für Ihre Zeit und die spannenden Einblicke. Die Entwicklung von KI gestützten Diagnoseverfahren macht vielen Betroffenen Hoffnung auf einen kürzeren und klareren Weg zur Diagnose.

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Dieses Interview wurde mit folgender Fachperson durchgeführt:

Dr. med. univ. Julian Metzler

Oberarzt, Co-Leiter Endometriosezentrum
Klinik für Gynäkologie
Universitätsspital Zürich

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