Intelligente, kooperative Diagnose- und Therapieunterstützung in der Augenheilkunde

Das kürzlich gestartete, vom  BMBF geförderte Verbundprojekt »Ophthalmo-AI« will ein intelligentes, interaktives Assistenzsystem für Augenärztinnen und -ärzte mit erklärbarer KI entwickeln. Dieses soll anhand von Bilddaten und klinischen Daten Diagnose- und Behandlungsvorschläge machen. Mit dabei ist unter anderem das Augenzentrum am St. Franziskus-Hospital in Münster; die Kooperation des Projektes liegt beim Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT im Saarland.

Augenärztin und Patient

Das Ophthalmo-AI-Assistenzsystem soll bei der Interpretation von Daten aus hochmodernen bildgebenden Verfahren unterstützen.

Heidelberg Engineering GmbH

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.

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.

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.

Weitere Informationen

Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT