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"Isabel" - Wie gut ist die neue Generation der Computer-Software zur klinischen Differential-Diagnose?

Artikel 1081 Eine sinnvolle und zeitsparende Unterstützung von Ärzten bei der klinischen Feindiagnose gilt bei Medizinern wie IT-Spezialisten immer noch als Zukunftsmusik. Nimmt man die Ergebnisse einer jetzt im "Journal of General Internal Medicine" veröffentlichten Studie allerdings ernst, dann ist eine neue Generation von Software herangereift, die in einigen Jahren durchaus in der ärztlichen Praxis Anwendung finden könnte. Gleichwohl sind auch bei "Isabel", einem von der US-Firma Isabel Healthcare entwickelten Diagnose-System, das für 750 Dollar jährlich vermietet wird, noch etliche Hürden zu überwinden.

Basis der Studie waren 50 detaillierte Fallbeispiele aus dem Massachusetts General Hospital, die zuvor schon in den Jahren 2004 und 2005 in der Zeitschrift "New England Journal of Medicine (NEJM)" in der Rubrik "Case Records" veröffentlicht waren. Diese Fallbeispiele enthalten die Krankengeschichte des Patienten sowie Ergebnisse aus Labortests und körperlichen Untersuchungen. Am Schluss eines Fallbeispiels wird in den Veröffentlichungen des NEJM jeweils auch die von mehreren Spezialisten erarbeitete, gemeinsame diskutierte und überprüfte korrekte Diagnose mitgeteilt.

Um die diagnostischen Fähigkeiten von "Isabel" zu testen, wählten die Wissenschaftler Mark L. Graber und Ashlei Mathew für alle 50 Fallbeispiele zwei Vorgehensweisen. Einmal gaben sie jeweils nur 3-6 "klinische Kernbefunde" ein, zum anderen kopierten sie das gesamte Fallbeispiel per "copy & paste" in die Eingabemaske. Es zeigte sich dann zunächst, wenn man nur die im Abstract zur Studie genannten Ergebnisse berücksichtigt :
• "Isabel" gab bei der Eingabe von Kernbefunden in 48 von 50 Fällen (96%) die korrekte Differentialdiagnose,
• bei der Eingabe des kompletten Fallbeispiels war dies 37 mal (74%) der Fall.
• Bei beiden Vorgehensweisen betrug der Zeitbedarf nur etwa 2-3 Sekunden.

Diese zunächst sensationell anmutenden Ergebnisse werden jedoch erheblich relativiert, wenn man sich den Artikel im Volltext anschaut, wo die Befunde ein wenig differenzierter dargestellt werden. Dort wird dann deutlich: "Isabel" macht jeweils 30 Vorschläge zur Differential-Diagnose. Als "Treffer" wurde jedoch schon bewertet, wenn die korrekte Diagnose sich darunter befand - neben 29 nicht zutreffenden Vorschlägen. Hier stellt sich einerseits die Frage, ob man wirklich von einem "Treffer" im Sinne einer zutreffenden Differential-Diagnose sprechen kann, wenn dieser sich in einer Liste mit 30 verschiedenen und darunter 29 falschen oder ungenauen Lösungsvorschlägen befindet. Darüber hinaus stellt sich auch die Frage nach der Praktikabilität einer solchen Vorschlagsliste für niedergelassene Ärzte oder Klinik-Ärzte: Die gleichwertige Berücksichtigung und Prüfung aller Vorschläge würde für den betroffenen Patienten eine gewaltige Kaskade von Diagnostik in Gang setzen, samt der damit verbundenen gesundheitlichen Risiken und zeitlichen Belästigungen.

Eine Relativierung der Treffergenauigkeit wird auch deutlich, wenn man die Ergebnisse nach der Reihenfolge ihrer Präsentation auswertet. Isabel schlägt die Diagnosen auf drei nacheinander präsentierten Seiten vor, wahrscheinliche Lösungen zuerst und auf Seite 1, weniger wahrscheinliche am Schluss und auf Seite 3. Hier zeigte sich dann, dass die korrekte Diagnose lediglich in der Hälfte der Fälle innerhalb der 10 zuerst genannten Vorschläge zu finden war.

In einem Editorial zur Zeitschriften-Ausgabe geht Basit Chaudhry auf weitere Besonderheiten der Studie ein, die die Erfolgsmeldung über "Isabels" diagnostische Künste weiter relativieren. So erfolgte die Eingabe der "Kernbefunde" nicht verblindet, die Forscher kannten ja die korrekte Diagnose. Es wäre nicht verwunderlich, wenn sie aufgrund dieser Kenntnisse auch Stichworte eingegeben haben, die im speziellen Fall de facto besonders relevant waren.

Von daher muss man wohl - zumindest gegenwärtig - immer noch der eher skeptischen Einschätzung zustimmen, die Georg Marckmann im Jahre 2003 in seinem Buch "Diagnose per Computer?" gezogen hat, was die Anwendung von EDV-Systemen in der medizinischen Diagnostik anbetrifft: "Medizinisches Wissen und ärztliche Erfahrung lassen sich nur sehr eingeschränkt in einem Computersystem modellieren. Ersetzen können sie die ärztliche Kompetenz keinesfalls. Nur wenige Expertensysteme sind zurzeit im klinischen Einsatz. Genutzt werden gerade nicht die komplexen Systeme, sondern einfache Formen der computerbasierten Entscheidungsunterstützung, die sich auf Teilbereiche im Behandlungsprozess, wie zum Beispiel die Arzneimitteltherapie, beschränken." (vgl. die Rezension im Deutschen Ärzteblatt)

• Die "Isabel"-Studie ist hier kostenlos im Volltext verfügbar: Mark L. Graber und Ashlei Mathew: Performance of a Web-Based Clinical Diagnosis Support System for Internists (Journal of General Internal Medicine, Volume 23, Supplement 1 / Januar 2008, DOI 10.1007/s11606-007-0271-8)
• Das Editorial mit der methodischen Kritik zur Studie ist hier: Basit Chaudhry: Computerized Clinical Decision Support: Will it Transform Healthcare? (J Gen Intern Med 23(Suppl 1):85-7, DOI: 10.1007/s11606-007-0432-9)

Gerd Marstedt, 3.1.2008