idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
04.05.2021 08:12

BMBF-Verbundprojekt Ophthalmo-AI: Intelligente, kooperative Diagnose- und Therapieunterstützung in der Augenheilkunde

Dipl.-Phys. Annette Maurer-von der Gathen Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT

    Bildgebende Verfahren in der Augenheilkunde sind technologisch so weit fortgeschritten, dass sich Netzhaut- und Gefäßstrukturen im Auge hochgenau zwei-, drei- oder gar vierdimensional darstellen lassen. Das Bildmaterial zu interpretieren und eine Therapieentscheidung abzuleiten, ist jedoch anspruchsvoll und erfordert viel Erfahrung. Behandlungsfehler können fatale Folgen für Patientinnen und Patienten haben. Das kürzlich gestartete Verbundprojekt »Ophthalmo-AI«, koordiniert vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT, will ein intelligentes, interaktives Assistenzsystem für Augenärztinnen und -ärzte mit erklärbarer KI schaffen, um Diagnose- und Behandlungsvorschläge zu machen.

    Die Entwicklungen im Projekt »Ophthalmo-AI« sollen künftig Augenärztinnen und -ärzte durch ein intelligentes Assistenzsystem dabei unterstützen, anhand von Bilddaten und klinischen Daten eine korrekte Diagnose zu stellen und die bestmögliche Therapieentscheidung zu treffen. Für nachvollziehbare Vorschläge für das medizinische Personal, wird das KI-System zunächst biologische Strukturen und pathologische Merkmale in den Bilddaten kennzeichnen. Dann leiten spezielle KI-Modelle aus den Bildbefunden und weiteren Informationen aus der Patientenakte Diagnosen ab, machen Therapievorschläge und prognostizieren den Therapieerfolg. Mittels Verfahren des Interaktiven Maschinellen Lernens wird das Wissen der Ärztinnen und Ärzte über den jeweiligen Fall in den Prozess eingebunden. Zur Systementwicklung dienen in einer speziellen Datenintegrationsplattform in großem Umfang zusammengetragene und aufbereitete Behandlungsdaten. Das entstehende Augmented-Intelligence-System wird in klinischen Demonstratoren auf seine Praxistauglichkeit bei Makuladegeneration und diabetischer Retinopathie hin geprüft. In der umfangreichen datengetriebenen Verarbeitung werden auch die Datenschutzaspekte der DSGVO vollumfänglich berücksichtigt.

    Das im März 2021 gestartete und auf drei Jahre ausgelegte Verbundvorhaben »Ophthalmo-AI« wird, koordiniert vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT, von einem international erfahrenen, multidisziplinären Team von Experten aus den Bereichen Medizin, Medizintechnik, Textanalytik sowie Medizininformatik und Künstliche Intelligenz umgesetzt. Das Fraunhofer IBMT stellt im Projekt die Datenintegrationsplattform zur Aufnahme und Aufbereitung der klinischen Daten für die KI-Modellentwicklung bereit und entwickelt den Daten-Layer des Assistenzsystems. Als Spezialist für Textanalytik wird die Firma LangTec aus Hamburg Werkzeuge zur Extraktion von Informationen aus Befundtexten bereitstellen, die für das Trainieren der erforderlichen maschinellen Lernmodelle und für ihre Ausführung gebraucht werden. LangTec ist auch für die Umsetzung der Pseudonymisierung personenbezogener Daten verantwortlich. Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), vertreten durch die Forschungsbereiche Interaktives Maschinelles Lernen (IML) und Kognitive Assistenzsysteme (COS), entwickelt die benötigten KI-Werkzeuge des maschinellen Lernens zur Diagnose- und Therapieunterstützung. Mit Hilfe des Interaktiven Maschinellen Lernens werden den Augenärztinnen und -ärzten hierbei Benutzerschnittstellen mit Erklärungs- und Visualisierungstools zur Verfügung gestellt, über die sie ihr Expertenwissen in den Prozess einbringen können (Human-in-the-loop). Das Medizintechnikunternehmen Heidelberg Engineering GmbH entwickelt ergänzend dazu Verfahren zur Merkmalsextraktion und Segmentierung in sogenannten OCT-Bildern der Netzhaut. Von dem so entstehenden KI-Assistenzsystem wird eine deutlich höhere Akzeptanz und Vertrauenswürdigkeit durch Ärztinnen und Ärzte und Patientinnen und Patienten erwartet. Dies wird begleitend durch die Universität des Saarlandes untersucht. Die beteiligten augenärztlichen Versorger, die Augenklinik Sulzbach und das Augenzentrum am St. Franziskus-Hospital Münster, stellen umfangreiche klinische Datenbestände für das Training der maschinellen Lernmodelle zur Verfügung, definieren Anwendungsszenarien und erproben die geschaffenen Demonstratoren im Klinikeinsatz.

    »Ophthalmo-AI« wird im Rahmen des Förderschwerpunkts »Adaptive Technologien für die Gesellschaft – Intelligentes Zusammenwirken von Mensch und Künstlicher Intelligenz« vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt.


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    Verbundkoordinator und Ansprechpartner:
    Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT
    Dipl.-Inform. Stephan Kiefer
    Tel.: +49 (0) 6897 9071 406
    E-Mail: stephan.kiefer@ibmt.fraunhofer.de


    Weitere Informationen:

    https://www.ibmt.fraunhofer.de


    Bilder

    Moderne bildgebende Verfahren liefern wertvolle Daten,  die durch das Ophthalmo-AI-Assistenzsystem für die  Behandlung ausgewertet werden (Quelle: Heidelberg Engineering GmbH).
    Moderne bildgebende Verfahren liefern wertvolle Daten, die durch das Ophthalmo-AI-Assistenzsystem f ...


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler
    Ernährung / Gesundheit / Pflege, Informationstechnik, Medizin
    überregional
    Forschungs- / Wissenstransfer, Forschungsprojekte
    Deutsch


     

    Moderne bildgebende Verfahren liefern wertvolle Daten, die durch das Ophthalmo-AI-Assistenzsystem für die Behandlung ausgewertet werden (Quelle: Heidelberg Engineering GmbH).


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).