Forscher am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC)
sowie der Hochschulmedizin Dresden und des Universitätsklinikums
Heidelberg entwickeln eine Methode der Künstlichen Intelligenz (KI), mit
der Computer das Risiko für Komplikationen vor, während und nach einer
Krebsoperation vorhersagen sollen. Eine hierauf basierende App könnte
künftig im Klinikalltag rechtzeitig vor Komplikationen warnen. Das
Bundesgesundheitsministerium fördert das Projekt „SurgOmics“ in den
kommenden drei Jahren mit 1,3 Millionen Euro.
Das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC) ist eine
gemeinsame Einrichtung des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), des
Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden, der Medizinischen
Fakultät Carl Gustav Carus der TU Dresden und des Helmholtz-Zentrums
Dresden-Rossendorf (HZDR).
Im Rahmen des Projekts „SurgOmics“ sollen Computer lernen,
lebensbedrohliche Komplikationen bei der operativen Behandlung von Tumoren
vorherzusehen. Forscher aus Dresden und Heidelberg entwickeln hierfür eine
spezielle Methode der Künstlichen Intelligenz (KI). In Form einer App soll
diese künftig vor möglichen Komplikationen warnen, damit das medizinische
Personal rechtzeitig eingreifen kann. KI-Methoden befähigen Computer
ähnlich wie Menschen, anhand von Beispielen zu lernen. Das Gelernte wird
dann in Form von mathematischen Modellen abgespeichert. Im vorliegenden
Fall fungieren zahlreiche Daten als Beispiele, die vor, während und nach
einer Krebs-Operation erhoben werden. „Unser Fokus liegt zunächst auf
minimalinvasiven Tumoroperationen im Bauchraum, um diese schonenden
Operationsverfahren für Patienten noch sicherer zu machen. Eine unserer
größten Herausforderungen ist es, ausreichend viele geeignete
Patientendaten zu erhalten, mit denen wir unsere Modelle trainieren
können. Deshalb sind wir sehr froh, das Projekt standortübergreifend in
Dresden und Heidelberg vorantreiben zu können“, sagt Prof. Stefanie
Speidel, Projektkoordinatorin und Leiterin der Abteilung „Translationale
Chirurgische Onkologie“ am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen
Dresden (NCT/UCC).
Zu den Informationen, mit denen die mathematischen Modelle zu
Trainingszwecken „gefüttert“ werden, zählen präoperative
Computertomographie-Bilder, Informationen zu Vorerkrankungen des
Patienten, während der Operation aufgenommene Videobilder aus dem
Bauchraum oder Angaben zu aufgetretenen Komplikationen. Aus diesen und
weiteren Daten sollen Computer beispielsweise berechnen, wie hoch das
Komplikations-Risiko während einer Operation ist. „Ein großes Problem sind
aber gerade auch Komplikationen, die in den Tagen nach einer Operation
auftreten können. Wenn etwa nach einem Eingriff am Darm Nähte undicht
werden und Darminhalt in die Bauchhöhle austritt, kann dies schnell
lebensbedrohlich werden“, erklärt Prof. Marius Distler, Geschäftsführender
Oberarzt der Klinik für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie des
Universitätsklinikums Dresden. Die angestrebte KI-Methode soll Ärzte und
Pflegekräfte daher künftig über die entsprechende App in allen Phasen der
Behandlung in Echtzeit alarmieren, wenn Komplikationen zu befürchten sind.
Ihre KI-Methode entwickeln die Wissenschaftler bewusst so, dass die für
das Training notwendigen Informationen datenschutzkonform in den
jeweiligen Kliniken verbleiben. „Das Thema Datenschutz spielt eine
wichtige Rolle. Die Mitarbeiter in den teilnehmenden Kliniken können
Patientendaten direkt vor Ort in das System einspeisen“, erklärt Prof.
Beat Müller-Stich von der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und
Transplantationschirurgie (AVTC) des Universitätsklinikums Heidelberg. Nur
die trainierten mathematischen Modelle, die gelernt haben, vielfältige
Informationen aus Diagnose und Behandlung mit dem Auftreten bestimmter
Komplikationen zu verknüpfen, gehen anschließend wieder an die
Wissenschaftler zurück.
Das Projekt „SurgOmics“ wird vom NCT/UCC Dresden koordiniert.
Projektpartner sind die Klinik für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie
des Universitätsklinikums Dresden, das Zentrum für Medizinische Informatik
der TU Dresden, die Klinik für Allgemein-, Viszeral- und
Transplantationschirurgie (AVTC) sowie die Abteilung für Medizinische
Informationssysteme (MIS) des Universitätsklinikums Heidelberg und die
KARL STORZ SE & Co. KG.
Zur Mitteilung steht ein Bild in druckfähiger Auflösung zur Verfügung:
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BU: Minimalinvasive Tumoroperationen im Bauchraum sollen mithilfe einer
speziellen App künftig noch sicherer werden. © NCT/UCC/Philip Benjamin
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