Jedes Jahr erkranken nach Angaben des Robert Koch-Instituts (RKI) rund 500.000 Menschen in Deutschland an Krebs. Je früher eine präzise Diagnose erstellt werden kann, umso höher sind die Heilungschancen. Das Projekt ViSPAGI, verortet am Fachgebiet Selbstorganisierende Systeme an der TU Darmstadt, kann mit Hilfe der KI-Technologie die Krebsdiagnose wesentlich unterstützen. Neben dem Einsatz in der praktischen Diagnostik wird ViSPAGI eine Lernplattform entwickeln, anhand derer Studierende praktische Übungen zur Identifikation von Krebszellen in KI-generierten Bildern von Gewebeschnitten durchführen können. Das Projekt wird mit rund 780.000 Euro aus dem Programm Distr@l gefördert. Dies ermöglicht einem Team von Forschenden aus den Bereichen Biologie, Ingenieur- und Computerwissenschaften die Technologie in den kommenden zwei Jahren zu erweitern und zu optimieren. Der Nutzen wird in der realen Anwendung validiert und die Technologie soll in die klinische Praxis überführt werden. Ziel ist die Gründung eines Start-ups.
„Hessen ist einer der stärksten Standorte der Gesundheitsindustrie in Deutschland. Grundstein hierfür sind Forschung und Innovation. Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz revolutioniert unser Gesundheitswesen, verhilft zu präziseren und schnelleren Diagnosen durch Analyse umfangreicher medizinischer Daten. Hier zeigt sich besonders der Mehrwert der Künstlichen Intelligenz, die einen bedeutsamen Fortschritt in der medizinischen Diagnostik aufzeigt und die Krebsdiagnose intelligenter und sicherer zum Wohle der Menschen macht“, so Hessens Digitalministerin Prof. Dr. Kristina Sinemus.
Vorteile für Personal und Erkrankte
„Unsere Vision ist es, durch die Kombination von Medizin, Molekularbiologie und Künstlicher Intelligenz eine Lösung zu schaffen, die sowohl den medizinischen Alltag des Fachpersonals erleichtert als auch den Patienten Vorteile verschafft“, betonte Prof. Dr. Heinz Koeppl, Leiter des Fachgebietes an der TU Darmstadt. „In der Medizin sollen KI-Verfahren klar abgesteckte und aus der Praxis motivierte Probleme lösen. Sie dienen als Entscheidungshilfen für das Fachpersonal. Die Entscheidung und Verantwortlichkeit bleibt beim Menschen.“
Bislang nehmen Ärztinnen und Ärzte bei auffälligen Gewebeveränderungen eine Biopsie vor, die daraufhin untersucht wird, ob eine Krebserkrankung vorliegt. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig, da die Gewebeproben mehrfach chemisch eingefärbt werden müssen, um verschiedene Krebszellen unter dem Mikroskop zu erkennen. Durch den entstandenen Farbkontrast können Ärztinnen und Ärzte die verschiedenen Strukturen und Zelltypen im Gewebe unterscheiden. ViSPAGI hingegen nutzt für die Bildauswertung Künstliche Intelligenz, um den Kontrast digital zu erzeugen. Dies ermöglicht eine sichere Diagnose innerhalb von Minuten und verkürzt für die Patientinnen und Patienten die belastende Wartezeit. Zusätzlich können umweltschädliche Chemikalien eingespart werden. Die endgültige Diagnose wird von Expertinnen und Experten gestellt, die diese virtuell gefärbten Bilder sorgfältig untersuchen. Die Künstliche Intelligenz greift dabei als Datenbank auf digitale Scans von Gewebeproben zurück, die aus der Pathologie der jeweiligen Krankenhäuser stammen. Da ausschließlich Bilder von anonymisierten Gewebeproben untersucht werden, ist ein höchster Standard in Bezug auf Datenschutz und Datensicherheit gewährleistet. Bei dem Projekt besteht eine enge Zusammenarbeit mit Ärztinnen und Ärzten des Dr. Senckenbergischen Instituts für Pathologie des Universitätsklinikums Frankfurt.
Hintergrundinformationen
Das Förderprogramm Distr@l ist Ende 2019 gestartet und läuft ausgesprochen erfolgreich. Distr@l ist auf Forschungs- und Entwicklungsprojekte ausgerichtet, die signifikant den Stand der Technik erhöhen. Distr@l ist bewusst mit vier Förderlinien branchen- und themenübergreifend aufgestellt, um die digitale Transformation in Wirtschaft und Gesellschaft zielgruppenorientiert zu ermöglichen. Das Distr@l-Fördervolumen beträgt 55 Millionen Euro für die Jahre 2020 bis 2025. Bisher wurden insgesamt 150 Projekte mit einem Gesamtvolumen von knapp 45 Millionen Euro zur Förderung ausgewählt; weitere rund 26 Millionen Euro werden durch die Wirtschaft zur Kofinanzierung der Projekte zusätzlich bereitgestellt.
Ausführliche Informationen zum Projekt gibt es auf der Plattform LIDIAÖffnet sich in einem neuen Fenster.
