Ende Mai fand im Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, die Übergabe des Förderbescheides für das Projekt „Interaktiver KI-gestützter Freihand-3D-Ultraschall in der Knochenchirurgie“ statt.

Digitalisierungsminister Dirk Schrödter überreichte den Förderbescheid in Höhe von 295.000 Euro. Das Projekt ist eine Kooperation zwischen dem UKSH und dem Startup Echoscout. Ziel ist es, den 3D-Ultraschall zu einem „CT für die Hosentasche“ weiterzuentwickeln – eine kostengünstige, strahlenfreie und zugleich präzise Bildgebungstechnik. Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) sollen die Ultraschallbilder sicherer und einfacher ausgewertet werden können.

„Potenzielle Knochenbrüche erkennen ohne Röntgen-Scans und Strahlenbelastung, dafür ein mobiler CT für die Hostentasche, der Kosten spart, die Effizienz in der Medizin steigert und die Versorgung von Patientinnen und Patienten verbessert: Die mobilen 3D-Ultraschallgeräte sind ein herausragendes und greifbares Beispiel, wie KI-Technologie einen direkten Nutzen für die Menschen hat“, sagte Digitalisierungsminister Dirk Schrödter. „Das KI-Verbundprojekt ist zugleich ein Paradebeispiel für die Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft, für eine KI-Landesstrategie, die greift, und für ein starkes KI-Medizincluster in Schleswig-Holstein, das weit über die Landesgrenzen hinaus strahlt.“

Diagnostik und Behandlungsmöglichkeiten erweitert

Prof. Dr. Joachim Thiery, Dekan der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und Vorstand für Forschung und Lehre des UKSH, hob die Bedeutung des Projekts hervor: „Die Zusammenarbeit zwischen dem UKSH und Echoscout zeigt, wie durch den Einsatz von KI in der Bildgebung die Diagnostik und Behandlungsmöglichkeiten erheblich erweitert werden können. Dies ist Translation im besten Sinne, denn durch diese innovative Bildbebungstechnik können sowohl die medizinischen Teams wie auch Patientinnen und Patienten profitieren.“

Die Software, die von Echoscout entwickelt wurde, ermöglicht es, aus normalen Ultraschallbildern 3D-Aufnahmen zu berechnen und einzelne Strukturen wie Knochen und Muskeln zu erkennen. Bisher ist Bildgebung in dieser Form nur mit sehr teuren und großen Geräten möglich. Dr. Dr. Jürgen Lichtenstein, Projektverantwortlicher am UKSH und Facharzt in der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, erläuterte: „Mit unserer Software können Geräte verwendet werden, die lediglich 3.000 Euro kosten und sehr handlich sind.“ Angewendet werden kann die Software mit Point-of-Care-Ultraschallgeräten (POCUS). Diese Geräte bieten eine kostengünstige, schnelle, ortsunabhängige und nicht-invasive Diagnose ohne Strahlenbelastung und werden aufgrund ihrer einfachen Handhabbarkeit als „neues Stethoskop“ bezeichnet.

Ein weiterer wegweisender Vorteil der im Projekt entwickelten Technik liegt in der Entkoppelung von Untersuchung und Auswertung. „Bereits während der Aufnahme kann unsere Software helfen, Fehler bei der Aufnahme zu vermeiden, indem sie dem Untersuchenden mit Unterstützung von KI eine direkte Rückmeldung dazu gibt, ob z.B. bestimmte Bereiche nicht ausreichend untersucht wurden“, erklärte Dr. Lasse Hansen, Geschäftsführer von Echoscout, „so wird das Untersuchungsgebiet sicher aus allen notwendigen Perspektiven digital erfasst.“ Die fertiggestellte Aufnahme kann danach virtuell wiederholt werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass die initiale Aufnahme vor Ort z.B. von einer Pflegekraft oder in einer hausärztlichen Praxis gemacht und anschließend unabhängig von Zeit und Ort durch eine Spezialistin oder einen Spezialisten ausgewertet werden kann.

„Als klinisch tätigen Forschenden liegt der Fokus unserer Arbeit immer auf dem Patientennutzen. Das Entwicklungsprojekt ist ein gutes Beispiel dafür, wie Kooperationsprojekte wissenschaftliches Know-how, ärztliche Verantwortung und wirtschaftliches Denken zusammenbringen und einen echten Patientenmehrwert generieren können“, sagte Prof. Dr. Dr. Jörg Wiltfang, Direktor der am Projekt beteiligten Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Prof. Dr. Andreas Seekamp, Direktor der ebenfalls beteiligten Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, ergänzte: „Die dreidimensionale Beurteilung von Gewebestrukturen ist gerade im Bereich der Knochenchirurgie ein entscheidender Faktor zur Sicherung und Verbesserung der Behandlungsqualität. Dies erreicht diese Technik, da sie ohne den Einsatz von Röntgenstrahlung, unabhängig von fachlicher Expertise und unter lediglich geringen Kosten eingesetzt werden kann.“

So ist es mittelfristig auch denkbar, den innovativen Ultraschall in strukturschwachen Regionen oder Entwicklungsländern einzusetzen, um flächendeckend eine kostengünstige und zuverlässige Bildgebung zu ermöglichen. Die Förderung durch das Land Schleswig-Holstein beläuft sich auf 295.000 Euro, wovon 125.000 Euro an das UKSH und 170.000 Euro an Echoscout gehen. Der Projektzeitraum beträgt zwei Jahre und läuft bis Ende 2025.