08.09.2022 - University of Exeter

Künstliche Intelligenz könnte häufige Arzneimittelnebenwirkungen reduzieren

Neues Online-Tool zur Berechnung schädlicher Wirkungen von Arzneimitteln könnte bei der Verschreibung von Medikamenten helfen

Im Rahmen von Forschungsarbeiten unter der Leitung der Universität Exeter und des Kent and Medway NHS and Social Care Partnership Trust, die in der Fachzeitschrift Age and Ageing veröffentlicht wurden, wurde ein neues Instrument entwickelt, mit dem berechnet werden kann, bei welchen Arzneimitteln die Wahrscheinlichkeit höher ist, dass sie negative anticholinerge Wirkungen auf Körper und Gehirn haben. Diese Komplikationen können bei vielen verschreibungspflichtigen und rezeptfreien Medikamenten auftreten, die das Gehirn durch die Blockierung eines wichtigen Neurotransmitters namens Acetylcholin beeinflussen. Viele Arzneimittel, darunter einige Blasenmedikamente, Antidepressiva, Magenmittel und Mittel gegen die Parkinson-Krankheit, haben eine gewisse anticholinerge Wirkung. Sie werden häufig von älteren Menschen eingenommen.

Zu den anticholinergen Nebenwirkungen gehören Verwirrung, verschwommenes Sehen, Schwindel, Stürze und eine Abnahme der Gehirnfunktion. Anticholinerge Wirkungen können auch das Sturzrisiko erhöhen und mit einem Anstieg der Sterblichkeit in Verbindung gebracht werden. Sie werden auch mit einem höheren Demenzrisiko in Verbindung gebracht, wenn sie über einen längeren Zeitraum eingenommen werden.

Jetzt haben Forscher ein Instrument entwickelt, mit dem die schädlichen Auswirkungen von Arzneimitteln mithilfe künstlicher Intelligenz berechnet werden können. Das Team hat ein neues Online-Tool, das International Anticholinergic Cognitive Burden Tool (IACT), entwickelt, das die Verarbeitung natürlicher Sprache, eine Methode der künstlichen Intelligenz, und eine chemische Strukturanalyse verwendet, um Medikamente mit anticholinerger Wirkung zu ermitteln.

Das Tool ist das erste, das eine Technik des maschinellen Lernens einbezieht, um ein automatisch aktualisiertes Tool zu entwickeln, das auf einem Website-Portal verfügbar ist. Die anticholinerge Belastung wird durch die Zuweisung einer Punktzahl bewertet, die auf gemeldeten unerwünschten Ereignissen basiert und sich eng an der chemischen Struktur des für die Verschreibung in Betracht gezogenen Medikaments orientiert, was zu einem genaueren und aktuelleren Punktesystem führt als alle bisherigen Systeme. Nach weiterer Forschung und Modellierung mit realen Patientendaten könnte das entwickelte Instrument schließlich dazu beitragen, die Verschreibung von Medikamenten mit geringeren Risiken zu unterstützen.

Professor Chris Fox von der University of Exeter ist einer der Autoren der Studie. Er sagte: "Die Verwendung von Arzneimitteln mit anticholinergen Wirkungen kann erhebliche schädliche Auswirkungen haben, z. B. Stürze und Verwirrung, die vermeidbar sind; wir müssen dringend die schädlichen Nebenwirkungen reduzieren, da dies zu Krankenhausaufenthalten und zum Tod führen kann. Dieses neue Instrument ist ein vielversprechender Weg hin zu einer maßgeschneiderten personalisierten Medizin, die sicherstellt, dass die richtige Person eine sichere und wirksame Behandlung erhält und gleichzeitig unerwünschte anticholinerge Wirkungen vermieden werden."

Das Team befragte 110 Angehörige der Gesundheitsberufe, darunter Apotheker und verschreibende Krankenschwestern. Von dieser Gruppe gaben 85 Prozent an, dass sie ein Instrument zur Bewertung des Risikos anticholinerger Nebenwirkungen verwenden würden, wenn es verfügbar wäre. Das Team sammelte auch Feedback zur Benutzerfreundlichkeit, um das Instrument weiter zu verbessern.

Dr. Saber Sami von der University of East Anglia sagte: "Unser Tool ist das erste, das innovative Technologien der künstlichen Intelligenz zur Messung der anticholinergen Belastung einsetzt. Sobald weitere Forschungen durchgeführt worden sind, sollte das Tool Apotheker und verschreibendes medizinisches Fachpersonal dabei unterstützen, die beste Behandlung für Patienten zu finden."

Professor Ian Maidment von der Aston University, sagte: "Ich arbeite seit über 20 Jahren auf diesem Gebiet. Die Nebenwirkungen von Anticholinergika können für die Patienten sehr belastend sein. Wir brauchen bessere Methoden zur Bewertung dieser Nebenwirkungen".

Das Forschungsteam arbeitet mit der medizinischen Fakultät der AKFA-Universität in Usbekistan und den Universitäten von East Anglia, Aston, Kent und Aberdeen zusammen. Sie wollen die Entwicklung des Instruments fortsetzen, damit es in der täglichen Praxis eingesetzt werden kann, was diese Studie unterstützt.

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