Asthma-Diagnose: Schnelltest mit nur einem Blutstropfen?
Frühzeitig erkannt, lässt sich Asthma bronchiale gut behandeln. Doch die Diagnose ist nicht immer einfach, besonders bei Kindern. Forschende wollen jetzt einen Schnelltest zur Asthma-Diagnose entwickeln, bei dem nur ein Tropfen Blut benötigt wird. Künstliche Intelligenz spielt dabei eine entscheidende Rolle.
Eine frühe Diagnose und Behandlung von Asthma bronchiale ist wichtig, um bleibende Schäden in den Atemwegen zu vermeiden und Asthmaanfällen möglichst gut vorzubeugen. Insbesondere bei Kindern ist die Diagnose jedoch oft komplizierter und langwieriger als bei Erwachsenen. Denn manche Messverfahren sind bei kleinen Kindern nicht möglich. So können Lungenfunktionstests in der Regel erst ab einem Alter von vier bis fünf Jahren durchgeführt werden, da die Untersuchung eine gewisse Mitarbeit der Patienten erfordert.
Ein neuer Asthma-Test soll hier in Zukunft Abhilfe schaffen – so zumindest die Hoffnung der Forschenden. Sie wollen einen Schnelltest entwickeln, mit dem das Ergebnis bereits nach 60 bis 90 Minuten vorliegen soll. Der Clou: Es werden lediglich ein Tropfen Blut und die darin befindlichen Immunzellen benötigt.
Ansatzpunkt des Systems ist das Bewegungsprofil der Immunzellen, denn dieses unterscheidet sich zwischen Gesunden und Menschen mit Asthma. Erfahren die Immunzellen von Asthmatikern einen Entzündungsreiz, bewegen sie sich sehr viel langsamer. Mit Hilfe künstlicher Intelligenz sollen die Bewegungsmuster ausgewertet werden, um einzuschätzen, ob eine Asthmaerkrankung vorliegt oder nicht.
Wie funktioniert der Asthma-Test im Detail?
Der Blutstropfen und eine Substanz, die einen Entzündungsreiz auslöst, werden gemischt und unter einem eigens entwickelten Mikroskop etwa 90 Minuten lang automatisiert beobachtet. Mit Hilfe des Geräts ist es möglich, die Bewegung von 2.000 bis 3.000 verschiedenen Immunzellen in Echtzeit automatisch und dreidimensional zu verfolgen. Die ermittelten Bewegungsmuster werden anschließend mit Hilfe selbstlernender Algorithmen analysiert: Die künstliche Intelligenz erkennt dabei in den komplexen Bewegungen der Zellen charakteristische Muster und kann so zwischen Gesunden und Menschen mit Asthma unterscheiden.
Methode auf andere Krankheiten erweiterbar
Erste Tests verliefen bereits erfolgreich, berichten die Forschenden. Ihre Vision für die Zukunft ist es, verschiedene Ausprägungen der Asthmaerkrankungen zu erkennen, um so einen individuellen Behandlungsplan entwickeln zu können. Zudem sind sie zuversichtlich, dass mit ihrer Methode auch andere Krankheiten analysiert und damit schneller diagnostiziert werden können.
Quelle:
Fraunhofer-Gesellschaft: Schnelltest für die Asthma-Diagnose. Pressemeldung vom 2.12.2019
