Smarte Bildgebung geht Operateuren zur Hand

TOKIO/AACHEN. Künstliche Intelligenz (KI) könnte künftig helfen, medizinische Bildgebungsverfahren wie die optische Kohärenztomografie (OCT) schneller zu etablieren und auf den Markt zu bringen. Computer könnten dabei nach Angaben des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie (Fraunhofer-IPT) beispielsweise die histologische Befundung erlernen und mittels der OCT Chirurgen im OP dieses Know-how schon während eines Eingriffs zur Verfügung stellen.

Die Fraunhofer-Forscher möchten die physikalischen Grenzen der Technologie mit Deep-Learning-Algorithmen überwinden und nicht nur Gewebe, sondern auch Zellen abbilden.

Wie die KI-gestützte Bildgebung künftig im OP-Setting eingesetzt werden könnte, erforscht das Fraunhofer-IPT derzeit zusammen mit der Tokyo Women‘s Medical University (TWMU) unter dem Dach der Forschungsallianz OCTmapp („Optical Coherence Tomography for New Medical Applications“).

Tumorgewebe im Blick

Da sich die Bundesregierung im Rahmen ihrer nationalen KI-Strategie unter anderem zum Ziel gesetzt, hat die Technologie einzusetzen, um Krankheiten früher zu diagnostizieren und personalisierte Therapien zu generieren, machte sich die zuständige Bundesforschungsministerin Anja Karliczek vor Ostern vor Ort in Tokio ein Bild der angewandten OCT-Technologie im intelligenten OP „HyperSCOT“ an der TWMU.

Die deutsch-japanische Forschungsallianz will laut Fraunhofer-Institut ein internationales Netzwerk und eine Forschungsstruktur in Japan zum Thema OCT für neue medizinische Anwendungen aufbauen.

Das nicht-invasive bildgebende Verfahren der OCT eignet sich schon heute dazu, den Aufbau und die Struktur organischer Gewebe zu untersuchen. Die OCT ist daher längst Routine in der Augenheilkunde für die Retinadiagnostik.

Darüber hinaus besteht aber laut Fraunhofer-InstitutBedarf, weitere medizinische Anwendungen zu erschließen. So könne Tumorgewebe via OCT bereits in frühen Krankheitsstadien erkennbar sein, beispielsweise in der Viszeralchirurgie, der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde oder der Neurochirurgie.

Schutz vor Strahlenbelastung

Auch Knorpelgewebe lasse sich in der Arthrose-Diagnostik damit genauer untersuchen, als mit vielen anderen bildgebenden Verfahren. Die OCT biete nicht nur eine hohe Qualität der Darstellung, sondern bewahre Patienten auch vor Strahlungsbelastungen und liefere sofortige Untersuchungsergebnisse.

Im klinischen Alltag vieler medizinischer Disziplinen fehle bislang allerdings noch das Anwendungs- Know-how. In den kommenden Jahren werde der Markt für OCT-Systeme vor allem in der minimal-invasiven Chirurgie und bei nicht-invasiven Anwendungen voraussichtlich wachsen, erwarten die Wissenschaftler. Das Projekt OCTmapp wird von Karliczeks Ministerium gefördert.