Vorhersage des Fortschreitens zur proliferativen diabetischen Retinopathie mittels automatisierter versus manueller Quantifizierung retinaler Blutungen

Warum das für Menschen mit Diabetes wichtig ist

Diabetes kann still und unbemerkt das Augenhintergrundgewebe schädigen, lange bevor das Sehvermögen leidet. Ärztinnen und Ärzte wissen, dass sich bei manchen Menschen die Veränderungen am Auge über Jahre hinweg mild halten, während andere rasch in eine sehgefährdende Erkrankungsphase übergehen. Diese Studie stellt eine praktische Frage mit großen Auswirkungen: Kann ein automatisiertes Computersystem, das aus Weitwinkelaufnahmen des Auges arbeitet, dabei helfen vorherzusagen, welche Patientinnen und Patienten am ehesten in ein gefährliches Stadium übergehen, das als proliferative diabetische Retinopathie bezeichnet wird?

Tief ins Auge blicken

Diabetische Retinopathie entsteht, wenn langfristig hoher Blutzucker winzige Blutgefäße in der Retina schädigt, der lichtempfindlichen Schicht am Augenhintergrund. Diese Gefäße können undicht werden oder bluten und kleine dunkle Punkte bilden, sogenannte Blutungen (Hämorrhagien). Jahrzehntelang haben Augenfachleute die Schwere der Erkrankung anhand einer begrenzten zentralen Retinaregion in standardisierten Fotos beurteilt. Neue Kameras erfassen inzwischen nahezu die gesamte Netzhaut in einem einzelnen Ultra-Weitwinkelbild und zeigen damit viel mehr Punkte und Veränderungen, besonders in den äußersten Bereichen. Frühere Arbeiten zeigten, dass die gesamte Fläche der Blutungen und wie weit diese Punkte vom Sehnerv—der hellen, runden Stelle, an der Nervenfasern das Auge verlassen—entfernt liegen, dabei helfen können, vorherzusagen, welche Augen eher verschlechtern.

Menschen versus Algorithmen im Vergleich

Die Forschenden untersuchten 63 Augen von Menschen mit Diabetes, die zu Beginn eine nicht-proliferative, also noch nicht schwere, Retinopathie hatten und mindestens ein Jahr nachbeobachtet wurden. Gut geschulte Expertinnen und Experten zeichneten jede sichtbare Blutungsstelle in den Weitwinkelbildern mit spezialisierter Software sorgfältig nach – ein mühsamer Prozess, der pro Auge Tausende Markierungen umfassen kann. Dieselben Bilder wurden anschließend von einem tiefenlernenden Programm namens EyeRead verarbeitet, das diese Stellen automatisch finden und umreißen sollte. Sowohl für die manuellen Nachzeichnungen als auch für die automatischen Ergebnisse berechnete das Team, wie viele Hämorrhagien vorhanden waren, welche Gesamtfläche sie bedeckten und wie weit die Punkte im Durchschnitt vom Sehnerv entfernt lagen, jeweils getrennt für zentrale und periphere Regionen.

Was der Computer sah

Das automatisierte System meldete durchgehend weniger Hämorrhagien und eine kleinere Gesamtblutungsfläche als die menschlichen Gutachter. Diese Unterschätzung schien hauptsächlich daher zu rühren, wie präzise die Ränder jeder Stelle gezogen wurden – eine schwierige Aufgabe, weil viele Punkte unscharfe Ränder haben. Dennoch bewegten sich bei Augen-für-Auge-Vergleichen die Messwerte des Computers und die manuellen Messungen eng miteinander, insbesondere für die gesamte Blutungsfläche. Mit anderen Worten: Auch wenn die absoluten Zahlen kleiner waren, wurden Augen, die Menschen als stärker oder größer blutend einschätzten, vom Algorithmus tendenziell ebenfalls höher bewertet.

Lage der Punkte als Warnsignal

Der auffälligste Befund betraf nicht nur die Anzahl der Punkte, sondern vor allem deren Lage. Innerhalb eines Jahres entwickelten 29 der 63 Augen eine proliferative diabetische Retinopathie, ein Stadium, das durch das Wachstum fragiler neuer Gefäße gekennzeichnet ist und zu schwerem Sehverlust führen kann. Mittels statistischer Modelle fanden die Forschenden heraus, dass Augen mit Hämorrhagien, die weiter vom Sehnerv entfernt lagen – also stärker zur retinale Peripherie hin – mit größerer Wahrscheinlichkeit progredierten, unabhängig davon, ob die Messungen von menschlichen Nachzeichnern oder dem automatischen System stammten. Das stimmt mit früheren Hinweisen überein, dass Schäden und verminderte Durchblutung in der äußeren Netzhaut ein ungünstiges Prognosezeichen sind.

Was das für die zukünftige Augenversorgung bedeutet

Für Menschen mit Diabetes und ihre Ärztinnen und Ärzte ist die Quintessenz ermutigend: Selbst ein nicht perfektes automatisiertes Werkzeug, das auf Weitwinkelaufnahmen der Netzhaut arbeitet, kann helfen, Augen mit höherem Risiko für das Fortschreiten in ein gefährliches Stadium zu erkennen – besonders wenn es erfasst, wie weit sich die Blutungen zur äußeren Netzhaut hin ausdehnen. Zwar übersieht der Algorithmus im Vergleich zu Expertinnen und Experten einige Details, doch stimmen seine Messwerte ausreichend gut überein, um nützlich zu sein. Mit weiterer Verfeinerung und Ausweitung auf andere retinale Veränderungen könnten solche Systeme schnelle, objektive Risikoabschätzungen in überfüllten Kliniken oder in entlegenen Regionen bieten und so Aufmerksamkeit und Behandlung auf die Patientinnen und Patienten lenken, die sie am dringendsten benötigen.

Zitation: Verma, A., Nittala, M.G., Dara, R.M. et al. Predicting progression to proliferative diabetic retinopathy using automated versus manual quantification of retinal haemorrhages. Eye 40, 682–688 (2026). https://doi.org/10.1038/s41433-025-04205-2

Schlüsselwörter: diabetische Retinopathie, retinale Bildgebung, künstliche Intelligenz, Krankheitsprogression, Augen-Screening