Ausgabe zur MEDICA - COMPAMED 2018

26 Ausg.Nr._23/2018 virtuelle Biopsie und Kohortenanalyse K ünstliche Intelligenz bestimmt die Medizin der Zukunft und eröffnet allen Beteiligten neue Möglich- keiten auf demWeg zur individu- ellen Gesundheit. Auf der Messe MEDICA vom 12. bis 15. Novem- ber 2018 in Düsseldorf präsen- tieren die Forscher des Fraun- hofer IGD neue Technologien für die virtuelle Biopsie und Kohort- enanalyse unter Einbindung von künstlicher Intelligenz. Wird ein Mensch ins Kranken- haus eingeliefert – etwa mit ei- nem Tumor im Kopf-Hals-Bereich – ist zunächst eine umfassende Diagnose gefragt: Gestalt und Lage von Körperstrukturen wie Organen, Gewebe und Tumoren müssen in medizinischen Bildda- ten erkannt und markiert werden. Bei dreidimensionalen Bilddaten wie MRT oder CT ist dies jedoch manuell extrem aufwändig und zeitintensiv. Eine spezielle Soft- ware aus dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbei- tung unterstützt Mediziner künf- tig nicht nur bei einer solchen Analyse der Bilddaten, sondern erstellt darüber hinaus automa- tisiert eine »virtuelle Biopsie«. Dafür lokalisiert und markiert das Softwaretool den Tumor, stellt ihn dreidimensional dar und analy- siert die Daten. So lassen sich anschließend über hundert Para- meter per Software aus den CT- Bildern eines Kopf-Hals-Tumors ziehen. Erste Ergebnisse zeigen: Die CT-Bilder können auf diese Weise nicht nur schneller analy- siert werden, sondern auch Infor- mationen liefern, die man sonst nur über einen operativen Eingriff und eine anschließende Labor- untersuchung des entnommenen Tumorgewebes gewinnen könnte. Damit ist über die Aufnahme von Organen und Körperregionen hi- naus dank künstlicher Intelligenz auch die automatische Segmen- tierung und Analyse aufwändig zu interpretierender Bilddaten möglich. Diagnose und Therapie im »Smart Hospital« Eine weitere interessante Frage- stellung, die den Arzt beschäftigt: Gibt es auffällige Zusammenhän- ge zwischen dem zu behandeln- den Menschen und anderen Per- sonen? Um dies zu beantworten, fassen Mediziner die Daten von Menschen mit ähnlichen Krank- heitsbildern, Krankheitsverläufen oder sonstigen Ähnlichkeiten wie gleichem Alter oder Geschlecht zu Kohorten zusammen. Die For- scher am Fraunhofer IGD haben ein Softwaretool entwickelt, das den Arzt bei der Bildung geeig- neter Kohorten unterstützt, diese auf signifikante Zusammenhänge durchsucht, die Attribute visua- lisiert und das Identifizieren kli- nisch interessanter Hypothesen erleichtert und beschleunigt. Statt manuell mehrerer Stunden benötigt dieser automatische Prozess nur wenige Sekunden – kostbare Zeit, die für die Behand- lung des Patienten gewonnen wird. Die Einbindung künstlicher Intelligenz bei der Hypothesensu- che stellt zudem sicher, dass ein möglicherweise entscheidender Faktor nicht übersehen wird. Mit visuellem Leitstand mehr Zeit für die Patienten Der durch das Zusammentragen aller relevanten Parameter ent- stehende »digitale Zwilling« des Patienten trägt zu einer optimier- ten Versorgung bei. Die visuelle Lösung Health@Hand des Fraun- hofer IGD vereint alle digital zur Verfügung stehenden Daten ein- schließlich der Live-Vitaldaten eines Patienten in einer anschau- lichen Übersicht. Als digitaler Leitstand liefert das System dem Krankenhauspersonal auf einen Klick alle relevanten Informatio- nen und bereitet sie visuell auf. Notwendige Informationen wer- den so deutlich schneller erfasst. Der Leitstand begnügt sich je- doch nicht mit der Darstellung ei- nes einzelnen Patienten, sondern zeigt ein Live-3D-Modell der ge- samten Krankenhaus-Station in- klusive ihres Inventars. Auf dem PC oder Tablet sehen die Ärzte und Krankenpfleger den virtuel- len Zwilling der Station und wis- sen sofort, wo sich beispielswei- se ein mobiles Röntgengerät im Augenblick befindet. Kennzahlen für die gesamte Station können entweder vollständig angezeigt oder detailliert betrachtet wer- den – beispielsweise für einzelne Zimmer oder über einen ausge- wählten Zeitraum. Ziel ist es, das Monitoring einer Station zu ver- einfachen, Störungen sofort zu erkennen und dadurch frühzeitig intervenieren zu können. Vor- und Nachsorge in Zeiten digitaler Gesundheit Zur Analyse der individuellen Gesundheitsdaten koppelt das System Health@Hand entschei- dungsrelevante Daten aus un- terschiedlichen klinischen Da- tensystemen miteinander und ermöglicht auf diese Weise ganz neue Aussagen. Trends in der Patientengesundheit können eher erkannt und Prognosen für den Therapieverlauf schnel- ler getroffen werden. Damit die Gesundheit des Menschen auch daheim erhalten bleibt, können die kontinuierlich aufgenom- menen Vitaldaten direkt in das System eingespeist werden. Sinnvoll ist dies etwa bei Diabe- tes: Der Arzt sieht sofort, wenn die Werte den Normbereich ver- lassen und kann entsprechende Maßnahmen ergreifen. Selbst Vital- und Aktivitätsdaten aus Wearables – also Fitnessarm- bändern oder Smartwatches – können mit in das System einfließen. So kann es als per- sönlicher Gesundheitsassistent auch einen wertvollen Beitrag zur Prävention leisten.  Text & Bild: Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD Fraunhoferstraße 5 D-64283 Darmstadt Mit KI zur optimalen Patientenversorgung Bild (M): Der digitale Leitstand bereitet alle digital zur Verfügung stehenden Informationen über Station und Patienten visuell auf. (© Fraunhofer IGD - everythingpossible/Fotolia) Fraunhofer IGD auf der MEDICA Halle 10 – Stand G05 Am Mittwoch, 14. November 2018 hält Matthias Noll vom Fraunhofer IGD um 12 Uhr im Medica Connected Healthcare Forum in Halle 15, Stand C24 , einen Vortrag zum Thema » Augmented Reality im OP «.