Ultraschall statt Lumbalpunktion: Neues Gerät erkennt Meningitis bei Babys mit hoher Genauigkeit

Eine internationale Studie unter der Leitung des Barcelona Institute for Global Health (ISGlobal) hat gezeigt, dass ein neues hochauflösendes Ultraschallgerät Meningitis bei Neugeborenen und Säuglingen präzise diagnostizieren kann, ohne dass eine Lumbalpunktion, eine traditionelle und invasive Methode, erforderlich ist. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Pediatric Research veröffentlicht.

Meningitis: eine Bedrohung für Leben und Gesundheit

Meningitis ist eine Entzündung der Hirn- und Rückenmarkshäute. Bakterielle und pilzbedingte Formen der Erkrankung können bei später Diagnose tödlich verlaufen und schwerwiegende Folgen haben, darunter neurologische Schäden, kognitive Beeinträchtigungen und Behinderungen. Kinder in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen, in denen der Zugang zu einer Frühdiagnose eingeschränkt ist, sind besonders gefährdet.

Das Problem der aktuellen Diagnostik

Heutzutage basiert die Diagnose einer Meningitis auf einer Lumbalpunktion, bei der eine Probe der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit (CSF) entnommen und auf Anzeichen einer Entzündung untersucht wird. Dieses Verfahren:

• invasiv und mit Risiken verbunden;
• bei geringen Ressourcen schwer zugänglich;
• in Industrieländern wird sie oft sogar bei geringem Verdacht durchgeführt, jedoch mit geringer Effizienz;
• In armen Regionen hingegen wird sie fast nie durchgeführt, was zu Unterdiagnosen und Fehlverschreibungen führt.

Alternative - NEOSONICS

Das entwickelte Gerät NEOSONICS nutzt hochfrequenten Ultraschall, der durch die Fontanelle (den nicht verknöcherten Bereich zwischen den Schädelknochen des Babys) geleitet wird, um die Zerebrospinalflüssigkeit sichtbar zu machen.
Ein spezieller Algorithmus mit Deep-Learning-Elementen (KI) analysiert die resultierenden Bilder, erkennt Zellen und stellt das Vorhandensein von Entzündungszeichen fest.

Die Studie wurde zwischen 2020 und 2023 durchgeführt und umfasste mehr als 200 Säuglinge im Alter von bis zu 24 Monaten aus Kliniken in Spanien (Sant Joan de Déu, La Paz, Quironsalud), Mosambik und Marokko.

Hohe Präzision

• Das Gerät erkannte 17 von 18 Meningitis-Fällen und 55 von 58 gesunden Patienten korrekt.
• Leistung: 94 % Sensitivität und 95 % Spezifität beim Nachweis hoher Leukozytenwerte im Liquor.

„Dieses kostengünstige, tragbare und einfach zu verwendende Gerät könnte die Notwendigkeit von Punktionen verringern und selbst in Situationen nützlich sein, in denen eine Punktion kontraindiziert ist“, erklärt Sarah Ajanovic, Hauptautorin der Studie.

Chancen und Perspektiven

NEOSONICS kann:

• die Zahl unnötiger Antibiotika-Verschreibungen reduzieren;
• Komplikationen durch Punktionen vermeiden;
• Verbesserung der Frühdiagnose;
• wird zur nicht-invasiven Überwachung der Behandlung verwendet.

„Dies ist ein Schritt hin zur Einführung nicht-invasiver Diagnostik in die klinische Praxis. Wir erforschen auch die Möglichkeiten, künstliche Intelligenz weiter in die Interpretation von Ultraschalldaten zu integrieren“, fügt Professor Quique Bassat, Direktor von ISGlobal und Co-Autor des Artikels, hinzu.

KI verbessert die Interpretation

KI-Algorithmen analysieren die Textur und Eigenschaften von Bildern, um Entzündungsmuster hervorzuheben und so die Diagnosegenauigkeit zu verbessern. Diese Technologie könnte in Zukunft ein wichtiges Instrument für die schnelle, sichere und genaue Diagnose von Meningitis bei Säuglingen werden, insbesondere in Umgebungen mit eingeschränktem Zugang zu Laboren und Spezialisten.