AI@HZDR im Forschungsbereich Gesundheit

Künstliche Intelligenz verändert die Wissenschaft ebenso rasant wie alle Bereiche unseres Lebens. In der Medizin verläuft diese Entwicklung besonders rasant. Im OP-Saal sollen echtzeitfähige Algorithmen dabei helfen, dass Operationen optimal verlaufen. Geforscht wird daran auch in Dresden am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT)⁽¹⁾. Um Muster in den enormen Datenmengen aus Kliniken und Arztpraxen zu erkennen und auszuwerten, erarbeiten Expert*innen passfähige AI-Methoden. Das CASUS-Institut des HZDR bringt hier seine Expertise in zwei europäische Projekte ein. Und HZDR-Forscher*innen am OncoRay - Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie wollen die Wirksamkeit der modernen Protonentherapie noch weiter verbessern.

Krebsbestrahlung mit höchster Präzision

Protonenstrahlen zerstören Tumore sehr wirksam und schonen gleichzeitig gesundes Gewebe. Die recht junge Therapieform kann jedoch noch nicht genau genug auf Bewegungen während der Behandlung oder anatomische Veränderungen im Verlauf der meist mehrwöchigen Therapie reagieren.

Deshalb entwickeln HZDR-Wissenschaftler*innen in enger Kooperation mit Kolleg*innen vom Nationalen Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie – OncoRay⁽²⁾ einen vollautomatischen und von AI-Algorithmen unterstützten Rückkopplungskreis für die kontinuierliche Überwachung der Therapie. Ihr Ziel ist es, die Protonenbestrahlung vor und während jeder einzelnen Behandlung sofort an anatomische Veränderungen anzupassen. Beispielsweise bei veränderter Füllung von Blase, Darm und Rektum, bei geschrumpftem Tumor oder einer Schwellung, letztlich sogar bei veränderter Atmung oder Bewergung des Tumors.

In einem Teilprojekt wird, gemeinsam mit dem CASUS – Center for Advanced Systems Understanding⁽³⁾, an einem vollautomatischen, AI-basierten klinischen Entscheidungsunterstützungssystem gearbeitet. Es soll in der Lage sein, sich mit dem Behandlungsplanungssystem, dem Behandlungskontrollsystem und dem Onkologie-Informationssystem zu verbinden. Die klinische Implementierung einer solchen online-angepassten Protonentherapie bedarf effizienter und sicherer Lösungen für die verschiedenen Aufgaben in der Rückkopplungsschleife. So sollte es sowohl eine direkte und schnelle Rückmeldung an das klinische Personal geben als auch eine Möglichkeit zur effizienten und komfortablen retrospektiven Überprüfung der automatisierten Entscheidungen.

Ansprechpartner:
Prof. Christian Richter
Leiter der Abteilung Medizinische Strahlen­physik am HZDR-Institut für Radioonkologie – OncoRay

Weitere Informationen:
►Pressemeldung: Gebündeltes Know-how zur Entwicklung der Strahlenthera­pie der Zukunft⁽⁴⁾

►Internetseite: PT2030 – online-adaptive Protonentherapie der nächsten Generation⁽⁵⁾

Künstliche Intelligenz verbessert die Diagnose und Behandlung von Krebserkrankungen

Röntgenaufnahmen, Blutproben, DNA-Tests – tagtäglich erheben Kliniken und Praxen enorme Mengen an Daten. Künstliche Intelligenz – Artificial Intelligence, AI – kann diese Daten miteinander verknüpfen und versteckte Muster aufspüren. Das HZDR-Institut CASUS – Center for Advanced Systems Understanding⁽⁶⁾ schafft wichtige Grundlagen für AI-Algorithmen, die die Diagnose und Behandlung von Tumoren merklich verbessern sollen.

An zwei großen europäischen Projekten ist das CASUS maßgeblich beteiligt: Das Forschungskonsortium PIONEER⁽⁷⁾ führt 100 Millionen Datensätze zur Prostatakrebs-Forschung zusammen und schafft dadurch eine wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung neuer Algorithmen. Darauf aufbauend soll das Projekt OPTIMA⁽⁸⁾ (Optimal Treatment for Patients with Solid Tumours in Europe Through Artificial intelligence) AI-Systeme konzipieren, die die Diagnose und Behandlung von Prostata-, Brust- und Lungenkrebs verbessern. Sowohl PIONEER als auch OPTIMA werden durch das Programm Innovative Medizinische Initiative (IMI) der Europäischen Union⁽⁹⁾ und den Europäischen Verband der pharmazeutischen Industrie und Verbände (EFPIA)⁽¹⁰⁾ gefördert.

Ansprechpartner:
Dr. Michael Bussmann
Deputy Director CASUS - Center for Advanced Systems Understanding

Weitere Informationen:
►Pressemeldung: Wegbereiter für maschinelles Lernen mit medizinischen Daten⁽¹¹⁾

Inhalt aus Sidebar

Helmholtz AI Consultant Team⁽¹²⁾

⁽¹³⁾

CASUS: HZDR-Institut für datenintensive System­for­schung⁽¹⁴⁾

⁽¹⁵⁾

entdeckt / discovered: Künstliche Intelligenz als Special Issue (zweisprachige Ausgabe)⁽¹⁶⁾

⁽¹⁷⁾

URL dieses Artikels
https://www.hzdr.de/db/Cms?pOid=71041

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