KI in der Herz-Diagnostik: Herzinfarktverdacht effizienter abklären
Beim Herzinfarkt zählt jede Minute. In Zeiten überlasteter Ambulanzen und
knapper Ressourcen kann Künstliche Intelligenz (KI) Ärzte-Teams bei
zeitkritischen Ereignissen wie Herzinfarkt enorm unterstützen – zeigt die
neu entwickelte App von UKE-Forschern im Herzstiftungs-Podcast und in HERZ
heute
Bei Verdacht auf einen Herzinfarkt ist eine rasche und zuverlässige
Diagnose entscheidend, um so schnell wie möglich eine Behandlung
einzuleiten und Leben zu retten, wenn tatsächlich ein Herzinfarkt
vorliegt. Deshalb ist der Notruf 112 für den Rettungsdienst so wichtig,
denn „jede Minute nach einem Herzinfarkt kann schwerwiegende Folgen wie
eine dauerhafte Schädigung des Herzmuskels in Form von Herzschwäche haben.
Außerdem kann ein Herzinfarkt zu Kammerflimmern und damit zum
Herzstillstand führen“, warnt die Hamburger Kardiologin und Forscherin Dr.
Betül Toprak im Herzstiftungs-Podcast „Time is Muscle: Wie KI die
Herzinfarkt-Diagnostik unterstützt“. Er ist zu hören unter
https://herzstiftung.de/podcas
Info: Allein im Jahr 2023 wurden mehr als 185.000 Menschen wegen eines
Herzinfarkts vollstationär in ein Krankenhaus aufgenommen, über 44.000
Betroffene sind gestorben (Deutscher Herzbericht – Update 2025).
Hauptsymptom des akuten Herzinfarkts ist heftiger Brustschmerz. „Es ist
aber so, dass nur fünf bis 25 Prozent der Patienten, die sich in der
Notaufnahme mit Brustschmerzen vorstellen, tatsächlich einen akuten
Herzinfarkt haben“, berichtet die Assistenzärztin an der Klinik für
Kardiologie am Universitären Herz- und Gefäßzentrum Hamburg des
Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE). Aus ihrer eigenen Erfahrung
als Ärztin in der Chest Pain Unit (CPU) am UKE, einer Spezialambulanz für
Patienten mit akuten Brustschmerzen, kennt sie bestens die
zeitverzögernden Faktoren in der Herzinfarkt-Diagnostik, bis ein
Herzinfarkt ausgeschlossen oder bestätigt werden kann.
Forschung zu KI-gestützter Herzinfarkt-Diagnostik ausgezeichnet
Im Herzstiftungs-Podcast und in der aktuellen Ausgabe 1/2026 von HERZ
heute berichtet Toprak anhand eines von der Herzstiftung mitgeförderten
Forschungsvorhabens, wie KI die Herzinfarkt-Diagnostik in Kliniken und
Arztpraxen beschleunigen und somit diejenigen besonders schnell und sicher
identifizieren kann, die keinen Herzinfarkt haben. Dr. Toprak erhielt 2025
zu diesem Forschungsthema den erstmals vergebenen Forschungspreis
„Digitale Innovationen in der Herzmedizin“ der Deutschen Herzstiftung und
der Sektion eCardiology der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK),
der von der Sana Kliniken AG gefördert wird. „Die Forschungsarbeit von Dr.
Toprak und ihrem Team trägt auf hervorragende Weise zur Weiterentwicklung
der Herzinfarkt-Diagnostik in der modernen Kardiologie bei, indem bei
Patienten mit unklaren Schmerzen in der Brust schneller ein Herzinfarkt
abgeklärt werden kann und sie damit ohne Zeitverluste die geeignete
Behandlung erhalten“, betont der Kardiologe Prof. Dr. Thomas Voigtländer,
Vorstandsvorsitzender der Deutschen Herzstiftung. Auch könne „bei
unauffälligem Befund schneller entwarnt und nach Hause entlassen werden“,
so der Ärztliche Direktor der Agaplesion Frankfurter Diakonie Kliniken.
Tückisch: Diffuse Symptome erschweren rasche Abklärung
Der Brustschmerz ist einer der häufigsten Gründe, warum Menschen in eine
Notaufnahme kommen. In die CPU am UKE kommen täglich im Schnitt fünf bis
zehn Personen mit solchen Beschwerden – häufig entpuppt sich eine andere
Ursache als der Herzinfarkt als Auslöser. Auffällig ist: „50 Prozent der
Patienten, die mit einem Herzinfarkt zu uns kommen, haben bereits Tage bis
Stunden vor dem Ereignis Warnsymptome“, erklärt Dr. Toprak. Vorrangig
seien das leichtere Brustschmerzen unter Belastung oder in Ruhe, so die
Ärztin am UKE. Tritt dann das Infarktgeschehen ein, sind auftretende und
dann anhaltende Symptome klassischerweise ein akut einsetzendes
Engegefühl, ein intensives Brennen im Brustkorb oder auch hinter dem
Brustbein und ein massives Druckgefühl („Elefant auf der Brust“). Diese
Schmerzen können auch in andere Körperteile ausstrahlen oder nur auf
bestimmte Körperteile begrenzt auftreten wie im linken Arm, in beiden
Armen, zwischen den Schulterblättern oder im Kiefer. „Aber nicht bei allen
Herzinfarkt-Patienten treten diese klassischen Symptome auf.“ So gibt es
neben diesen typischen Symptomen insbesondere bei älteren Menschen, Frauen
und Diabetikern eher unspezifische Beschwerden wie Luftnot,
Oberbauchschmerzen, Übelkeit und Erbrechen. Das kann oft die Herzinfarkt-
Diagnose verzögern. „Daher ist es kaum möglich, allein anhand der Symptome
zu sagen, dass dieser Patient keinen Herzinfarkt hat“, so Dr. Toprak im
Herzstiftungs-Podcast. Diabetiker können außerdem einen „stummen Infarkt“
erleiden, der sich mit wenigen bis gar keinen Symptomen äußert. In jedem
Fall gilt für alle genannten Symptome mit Verdacht auf Herzinfarkt: Sofort
den Notruf 112 wählen und sich vom Rettungsdienst in die nächstgelegene
Klinik fahren lassen. Nur dort kann ein Herzinfarkt sicher ausgeschlossen
oder diagnostiziert werden. Infos zum Herzinfarkt: https://herzstiftung.de
/herzinfarkt-anzeichen
Dank KI die Herzinfarkt-Diagnostik beschleunigen und ortsunabhängiger
machen
Mit Hilfe der KI soll das Abklären der Symptome für Ärzte in der
Notaufnahme, aber auch in Arztpraxen oder im Rettungsdienst schneller,
aber dennoch sicher ablaufen. Dr. Toprak arbeitet gemeinsam mit einem Team
aus Forschern aus Deutschland, der Schweiz und neun weiteren Ländern an
einer KI-basierten Diagnose-App. Das Forschungsprojekt mit dem Namen
ARTEMIS („Artificial Intelligence in Suspected Myocardial Infarction“, auf
Deutsch so viel wie: KI bei Verdacht auf Herzinfarkt) greift auf einen
internationalen Datensatz von über 27000 Patientinnen und Patienten mit
Verdacht auf einen Herzinfarkt zurück. In diesen Algorithmus haben die
Forscher neben der Troponinmessung (auch mittels Troponin-Schnelltest)
acht klinische Variablen integriert, die routinemäßig von jedem Patienten
vorliegen: Alter, Geschlecht, Symptombeginn, Risikofaktoren wie
Raucherstatus, Fettstoffwechselstörung, Familienanamnese für eine koronare
Herzerkrankung, EKG-Befunde, Herzfrequenz. Ziel dieser Arbeit ist „eine
App, die für Klinikerinnen und Kliniker in hektischen Notfallsituationen
leicht zu bedienen ist“, erläutert Toprak.
In der von der Herzstiftung und DGK ausgezeichneten Arbeit in Lancet
Digital Health (2024) (1) haben Toprak und ihr Team den Algorithmus, den
sie in Vorgängerarbeiten entwickelt haben, zusammen mit einem
hochsensitiven Troponin-Schnelltest an Patientendaten von mehr als 2500
Patientinnen und Patienten in den USA und Australien mit Verdacht auf
einen Herzinfarkt angewendet. „Wir konnten in dieser retrospektiven Studie
eindrucksvoll zeigen, dass dieser ARTEMIS-POC-Algorithmus in Kombination
mit einem einzigen Troponin-Wert und den genannten Variablen bei mehr als
doppelt so vielen Patienten unmittelbar und binnen Minuten einen
Herzinfarkt ausschließen kann als mit den bisherigen Diagnoseverfahren und
das mit einer genauso zuverlässigen Sicherheit von fast 100 Prozent“,
erläutert sie. „Die Daten dieser Studie beziehen sich auf das Notaufnahme-
Setting. Jedoch könnten wir künftig dank der Kombination aus KI und
Schnelltest nun die Herzinfarkt-Diagnostik auf Bereiche außerhalb der
Klinik erweitern: die Arztpraxen der niedergelassenen Kardiologen und
Hausärzte, wo sich Brustschmerz-Patienten oft auch vorstellen, sowie den
Rettungsdienst, wo eine Troponinmessung bislang nicht möglich ist.“ Das
erlaube eine rasche Abklärung und könne bei gesichertem Ausschluss eines
Herzinfarkts und weiterer Untersuchungen in der kardiologischen Praxis
letztlich die Notaufnahmen spürbar entlasten, so Toprak.
Folgenschwere Zeitfresser in der Herzinfarkt-Diagnostik
Bis ein Herzinfarkt oder eine andere akut behandlungsbedürftige Erkrankung
ausgeschlossen werden kann, müssen Patienten oftmals mehrere Stunden unter
Beobachtung warten. In der CPU folgen die Ärzteteams standardisierten und
wissenschaftlich geprüften Verfahren der internationalen
Fachgesellschaften. In der Regel wird aufgrund der klinischen Symptome
innerhalb von zehn Minuten ein EKG geschrieben. Auch bildgebende Verfahren
wie ein Herz-Ultraschall oder eine Auswertung von Laborwerten (Troponin-
Test) können die Ärzte einsetzen. Akute Herzinfarkte mit sog. ST-Hebungen
im EKG lassen sich oft schnell erkennen; für andere Typen des Herzinfarkts
werden zusätzliche Tests benötigt. Ein wichtiger Diagnosefaktor ist der
Troponin-Test: Er ist der Goldstandard für die Herzinfarkt-Diagnostik.
Troponin ist ein Protein, das bei Schädigung des Herzmuskels ins Blut
freigegeben wird. Das Problem: „Ein erhöhter Troponin-Wert ist nicht
gleichzusetzen mit einem Herzinfarkt. Er ist ein Anzeichen für einen
Herzmuskelschaden jeglicher Art“, erklärt Dr. Toprak. Dieser könne auch
bei einer Lungenentzündung auftreten, einer Lungenembolie oder einer
fortgeschrittenen Herzschwäche. Dazu kommt, dass es mindestens eine Stunde
(und meist auch deutlich länger) dauert, bis dem behandelnden Arzt die
Troponin-Werte aus dem Zentrallabor vorliegen. Zudem wird der Test
meistens zweimal durchgeführt sofern der Brustschmerzbeginn nicht
mindestens drei Stunden zurückliegt. Es gibt seit einigen Jahren
hochsensitive Troponin-Schnelltests, die am Patientenbett vorgenommen
werden können, „doch sind die Geräte relativ teuer und – wenn sie nicht
adäquat eingesetzt werden – auch fehleranfällig“, so Toprak. „Unser Ziel
ist es, gerade in Zeiten chronisch überfüllter Notfallambulanzen zu
erreichen, dass wir rasch in der Menge der eingewiesenen Patienten die
zeitkritischen Fälle mit einem Infarkt für eine rasche Therapie
identifizieren und die anderen aus der Ambulanz entlassen können.“
Wie geht es mit der neuen App weiter?
Die nächsten Schritte der ARTEMIS-Forschergruppe werden sein, in die App
auch eine automatisierte KI-basierte EKG-Auswertung zu integrieren, um
EKG-Auffälligkeiten umfänglicher berücksichtigen zu können. Außerdem soll
die App im Rahmen weiterer prospektiver Studien im laufenden klinischen
Betrieb in Notaufnahmen, Arztpraxen und im Rettungsdienst getestet werden
– eine Voraussetzung für die Zulassung der App als Medizinprodukt. „Wir
haben bereits einen langen Weg hinter uns und sind sehr optimistisch, dass
wir bald mit einem zuverlässigen KI-Algorithmus die Herzinfarkt-Diagnostik
in der Praxis weiter verbessern und die Anwendungsbereiche erweitern
können.“
(wi/weg)
Service
Mehr zu den Forschungsarbeiten und zum Thema Herzinfarkt gibt es im
Podcast-Gespräch „Zeit ist Herzmuskel: Wie KI die Infarktdiagnostik
unterstützt“ mit Dr. Betül Toprak unter https://herzstiftung.de/podcas
herzinfarkt-ki
Herzstiftungs-Zeitschrift HERZ heute
Mehr Informationen rund um das Thema der KI-basierten Herzinfarkt-
Diagnostik bietet der Beitrag „Folgenschwere Zeitfresser vermeiden“ von
Susanne Paulsen in der Ausgabe 1/2026 der Herzstiftungs-Zeitschrift HERZ
heute mit dem Titel „Zu viel Fett im Blut – Wie ein gesunder
Fettstoffwechsel Herz und Gefäße schützt“. Ein Probe-Exemplar dieser
Ausgabe kann kostenfrei unter Tel. 069 955128-400 oder unter
https://herzstiftung.de/bestel
Weitere Informationen rund um das Thema Herzinfarkt bietet die
Herzstiftung unter https://herzstiftung.de/herzin
Infos rund um die Chest Pain Unit bietet die Herzstiftung unter.
https://herzstiftung.de/herzno
Literatur
(1) Toprak B, Solleder H, Di Carluccio E et al.: Diagnostic accuracy of a
machine learning algorithm using point-of-care high-sensitivity cardiac
troponin I for rapid rule-out of myocardial infarction: a retrospective
study. Lancet Digit Health 2024; 6:e729-738 doi:
10.1016/S2589-7500(24)00191-2.
