Projektbeschreibung
Klassische optische Bildgebungsverfahren basieren auf monochromatischer oder RGB-Bildgebung und nutzen dabei nicht den gesamten spektralen Bereich. Diese Einschränkung führt dazu, dass viele diagnostische Verfahren auf einfache Bildgebung limitiert sind. Hyperspektrale Bildgebung (HSI) eröffnet jedoch zahlreiche neue Anwendungen. Zum Beispiel ermöglicht HSI bei operativen Eingriffen das Monitoring der Perfusion, also der Durchblutung von Organen oder Wunden. Aktuell werden hierfür Parameter aus der Dopplersonographie und Pulsoximetrie verwendet, die jedoch nicht zuverlässig auf offene Wunden und Organe anwendbar sind. Dadurch beruht die Beurteilung von Gewebeschäden häufig auf der subjektiven Erfahrung des behandelnden Arztes.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die Diagnostik der Nasennebenhöhlen (Sinus paranasales), bei der derzeit endoskopisch nur drei Farben betrachtet werden. Dies ermöglicht dem dem Arzt nur eine grobe Orientierung.
Um eine genaue Diagnose zu stellen, wird dem Patient Gewebe entfernt und später analysiert. Eine Echtzeitüberwachung ist auf diesem Weg nicht möglich.
Optische Verfahren wie die hyperspektrale Bildgebung könnten hier einen Paradigmenwechsel herbeiführen. Sie sind auch für den Patient deutlich angenehmer, da sich HSI leicht in die Routine-Diagnostik integrieren lässt. Dabei werden klinisch relevante Informationen mit hoher Datenrate und chemischer Spezifität erfasst und durch Methoden der KI analysiert. Auch können die aufgenommenen Daten mittels Augmented Reality in Form von Datencubes gemeinsam mit dem zu untersuchenden Gewebe visualisiert werden.
Forschungszeitraum
01.10.2023 bis 30.09.2026
Initialprojekt des ZAKI
Ziele des Projekts
Das Ziel ist die Entwicklung eines modularen HSI-Systems, das sowohl peripher (intraoperativer Bereich) als auch endoskopisch einsetzbar ist. Durch die Einbindung geeigneter KI-Modelle soll die Visualisierung der molekularen Gewebesignatur mittels hyperspektraler Bildgebung erreicht werden.
Im Rahmen des Projektes ist der Transfer in die klinische Forschung angestrebt. Dazu ist eine Durchführung initialer Test in Kooperation mit dem Universitätsklinikum Jena angedacht.
Es ist vorgesehen, die gewonnenen Ergebnisse im Rahmen von wissenschaftlichen Publikationen zu veröffentlichen.
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Kontaktieren Sie uns gern per Mail an zaki@eah-jena.de oder über unser Kontaktformular