Menschen mit dunklerer Haut haben mitunter große Schwierigkeiten, eine gute Diagnose mittels medizinischer Bildgebung zu erhalten – denn die Verfahren sind für Menschen mit heller Haut entwickelt. Das könnte sich nun ändern.
Die herkömmliche medizinische Bildgebung funktioniert gut bei Menschen mit heller Haut, hat aber Probleme, klare Bilder von Patienten mit dunklerer Haut zu erhalten. Ein Team unter der Leitung der Johns-Hopkins-Universität hat nun einen Weg gefunden, um klare Bilder aus dem Innern aller Menschen zu liefern, unabhängig von ihrer Hautfarbe. In Experimenten lieferte die neue Bildgebungstechnik deutlich schärfere Bilder für alle Menschen – und schnitt bei dunkleren Hauttönen besser ab. Sie lieferte klarere Bilder von Arterien im Unterarm der Teilnehmer im Vergleich zu herkömmlichen Bildgebungsverfahren, bei denen es fast unmöglich war, Arterien bei dunkelhäutigen Personen zu erkennen.
„Wenn man etwas mit Licht durch die Haut abbildet, ist es so etwas wie der Elefant im Raum, dass es für Menschen mit dunklerer Haut im Vergleich zu Menschen mit hellerer Hautfarbe erhebliche Verzerrungen und Herausforderungen gibt“, sagte Co-Autorin Muyinatu Bell, Professorin für Elektro- und Computertechnik, Biomedizinische Technik und Computerwissenschaften an der Johns-Hopkins-Universität. „Unsere Arbeit zeigt, dass eine gerechte Bildgebungstechnologie möglich ist.“ Die Ergebnisse wurden jetzt in der Zeitschrift Photoacoustics veröffentlicht.
„Wir zeigen nicht nur, dass es ein Problem mit den derzeitigen Methoden gibt, sondern vor allem, was wir tun können, um diese Verzerrung zu verringern“, sagte Bell. Die Ergebnisse ergänzen einen Bericht aus dem Jahr 2020, der zeigte, dass Pulsoximeter, die den Sauerstoffgehalt im Blut messen, bei schwarzen Patienten eine höhere Fehlerquote aufweisen. „Es gab Patienten mit dunklerer Hautfarbe, die im Grunde zum Sterben nach Hause geschickt wurden, weil der Sensor nicht auf ihre Hautfarbe kalibriert war“, sagte Bell.
Bells Team entwickelte einen neuen Algorithmus zur Verarbeitung von Informationen aus der photoakustischen Bildgebung, einer Methode, die Ultraschall- und Lichtwellen kombiniert, um medizinische Bilder zu erstellen. Körpergewebe, das dieses Licht absorbiert, dehnt sich aus und erzeugt subtile Schallwellen, die von Ultraschallgeräten in Bilder von Blutgefäßen, Tumoren und anderen inneren Strukturen umgewandelt werden. Bei Menschen mit dunklerer Hautfarbe absorbiert das Melanin jedoch mehr von diesem Licht, was zu unscharfen oder verrauschten Signalen für Ultraschallgeräte führt. Das Team war in der Lage, die unerwünschten Signale aus Bildern dunklerer Haut herauszufiltern, so wie ein Kamerafilter ein unscharfes Bild schärft, um genauere Details über die Lage und das Vorhandensein innerer biologischer Strukturen zu liefern.
Die Forscher arbeiten nun daran, die neuen Erkenntnisse auf die Bildgebung bei Brustkrebs anzuwenden, da sich Blutgefäße in und um Tumore ansammeln können. Bell glaubt, dass die Arbeit die chirurgische Navigation und die medizinische Diagnostik verbessern wird. „Wir wollen Verzerrungen in bildgebenden Verfahren abmildern und im Idealfall beseitigen, indem wir eine größere Vielfalt von Menschen berücksichtigen, sei es die Hautfarbe, die Brustdichte oder der Body-Mass-Index – all dies sind derzeit Ausreißer für Standard-Bildgebungsverfahren“, so Bell. „Unser Ziel ist es, die Möglichkeiten unserer Bildgebungssysteme für ein breiteres Spektrum unserer Patientenpopulation zu maximieren.“
Dieser Beitrag basiert auf einer Pressemitteilung der John-Hopkins-Universität. Die Originalstudie haben wir euch ihr hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Womanizer Toys, Unsplash
