Umfassende Beurteilung von Gehirn-CT und -MRT mit KI

PANORAMA- PERFUSION

Das dänische Unternehmen Cercare Medical hat eine Technologie entwickelt, die die Funktion und Integrität der Kapillaren nachweist. Die Visualisierung der Perfusion gibt einen einzigartigen Einblick in ein breites Spektrum neurologischer Erkrankungen, die makro- und mikrovaskuläre Pathologie beinhalten. Guido Gebhardt sprach auf dem RSNA 2019 mit Professor Mouridsen, Mitbegründer und Geschäftsführer von Cercare Medical.

Professor Mouridsen, warum haben Sie sich entschieden, Ihre Forschung auf die Gehirndurchblutung zu konzentrieren?

Veränderungen in der Sauerstoffversorgung des Gehirngewebes liegen vielen Krankheiten wie Schlaganfall, Demenz und Onkologie zugrunde. Heute gibt es jedoch erhebliche Herausforderungen in der Perfusionsbildgebung zur Beurteilung dieser neurologischen Störungen. Die Verarbeitung von Perfusionsbildern hat sich als ungenau erwiesen und führt zu Karten, die aufgrund von Artefakten schwer zu interpretieren sind. In der Folge kommt es zu einer langsameren und risikoreicheren Entscheidungsfindung, die für das Patientenmanagement entscheidend sein kann. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass Änderungen in der mikrovaskulären Verteilung der roten Blutkörperchen Veränderungen von Standardparametern wie Blutvolumen und -fluss vorausgehen. Diese Veränderungen können mit den bisherigen Ansätzen oftmals nicht erkannt werden. Wir wollten diese Herausforderungen meistern, und dies war ein ständiges Bestreben des Zentrums für funktionell-integrative Neurowissenschaften der Universität Aarhus unter der Leitung von Professor Leif Østergaard. Unser Ziel war es, eine klinisch robustere und tiefere Bewertung der Gewebeoxygenierung zu finden. Eines unserer Hauptergebnisse zeigt, dass die kapillare Transitzeitheterogenität (CTH) die Gewebeoxygenierung moduliert. Daher bietet die Bewertung der CTH einzigartige Einblicke in die Gewebefunktion und ermöglicht es, frühe Anzeichen einer Krankheit zu erkennen und ihren Verlauf zu überwachen.

Vollständig automatisiert und mit KI ausgestattet, bietet die Technologie von Cercare Medical eine beispiellose Entscheidungshilfe bei der Interpretation von Gehirn-CT- und MRT-Perfusionsscans.

Wie kann diese Entdeckung den Radiologen bei der Beurteilung helfen?

In den letzten zehn Jahren haben wir eine Vielzahl von Studien durchgeführt, um zu untersuchen, wie mikrovaskuläre Strömungsstörungen entstehen und zu verschiedenen Krank heiten führen, insbesondere in der Neurologie. Die Ergebnisse haben unsere Hypothese bestätigt, dass CTH bei vielen Erkrankungen mit Gefäßpathologie sehr wertvolle Informationen liefert. Zum Beispiel beim akuten ischämischen Schlaganfall, wo CTH eine Determinante für die Schwere der ischämischen Schädigung und damit prädiktiv für den kurzfristigen Verlauf ist. Bei Tumoren hat sich CTH als prädiktiv für das Ansprechen auf die Behandlung mit einer AntiVEGF-Therapie erwiesen und bei der Alzheimer-Demenz sind mikrovaskuläre Flussmuster mit dem Grad des kognitiven Rückgangs assoziiert. Um diese neuen Werkzeuge für die klinische Praxis verfügbar zu machen, haben wir die Cercare Medical Neurosuite (CMN) entwickelt. Es handelt sich dabei um eine vollautomatische Lösung, die zusätzlich zu den neuen Gewebemerkmalen eine KI-gesteuerte Entscheidungshilfe für Ärzte bei der Bildinterpretation bietet.

Bitte erzählen Sie mir ein wenig mehr über CMN. Wie unterscheidet es sich von anderen Perfusionsbildgebungslösungen auf dem Markt?

Zunächst einmal basiert die Technologie von Cercare Medical Neurosuite auf einem tiefen Verständnis der Kapillarfunktion. Sie ermöglicht nicht nur die Beurteilung traditioneller Perfusionsmarker wie Volumen und Fluss auf robustere Weise, sondern bildet auch die Sauerstoffgewinnungskapazität und den Stoffwechsel ab, ohne dass die Aufnahmeprotokolle sowohl im MR als auch im CT geändert werden müssen. Diese Karten ermöglichen es dem medizinischen Fachpersonal, eine, wie wir es nennen können, Panoramaansicht der Hirndurchblutung zu erhalten, bevor eine therapeutische Entscheidung getroffen wird. Zweitens erfordert die Cercare Medical Neurosuite keinen Eingriff des Benutzers. Es gibt einen allgemeinen Mangel an Radiologen und die Zeit, die ihnen für die Bildinterpretation zur Verfügung steht, kann sehr begrenzt sein. Daher fanden wir es entscheidend, dass unsere Lösung vollständig automatisiert ist, um die Anzahl der alltäglichen manuellen Aufgaben zu reduzieren, die der Radiologe ausführen muss, und ihm mehr Zeit für die Gehirnanalyse zu geben. Und nicht zuletzt wird sie durch künstliche Intelligenz angetrieben. Dies ermöglicht die Automatisierung der Nachbearbeitung, wodurch mehr Zeit für die Analyse der Patientenbilder gewonnen wird. Außerdem haben wir die KI-Technologie entwickelt, um einen bedeutenden Schritt nach vorn in der Schlaganfalluntersuchung zu machen. Der akute Schlaganfall ist sehr zeitempfindlich. Eine schnelle und genaue Beurteilung des Patientenzustandes zusammen mit einem klaren Verständnis, wie viel Hirngewebe noch zu retten ist, kann für einen Patienten Leben oder Tod bedeuten. CMN bietet eine quantitative Bewertung von Schlaganfall-Läsionen, um schnell potenziell rettbares Gewebe zu beurteilen und die optimale Behandlung zu bestimmen.

„Als medizinisches Softwareunternehmen sehen wir es als unsere Pflicht an, Lösungen zur Verfügung zu stellen, die Ärzte bei zeitkritischen und schwierigen täglichen Aufgaben effektiv unterstützen.“

Kim Mouridsen, Mitbegründer und Geschäftsführer von Cercare Medical

Klingt beeindruckend! Was werden Ihre nächsten Schritte sein?

Als medizinisches Softwareunternehmen sehen wir es als unsere Pflicht an, Lösungen zur Verfügung zu stellen, die Ärzte bei zeitkritischen und schwierigen täglichen Aufgaben effektiv unterstützen. Wir werden weiter daran arbeiten, die Ergebnisse unserer Forschung den Krankenhäusern in Form von hochwertigen Softwareprodukten zur Verfügung zu stellen, die eine effizientere und zeitnahe Versorgung der Patienten ermöglichen. ◾

cercare-medical.com

Kim Mouridsen ist Mitbegründer und Geschäftsführer von Cercare Medical. Er ist außerdem Professor an der Universität Aarhus und Leiter der Neuroimaging-Methoden am Center for Functionally Integrative Neuroscience (CFIN) und MINDLab. Zuvor arbeitete Kim am University College of London und hatte Fakultätspositionen an der Harvard Medical School/ Massachusetts General Hospital und der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie inne. Er hat eine Erfolgsgeschichte in der Entwicklung von klinisch anwendbaren Entscheidungsunterstützungswerkzeugen und prädiktiven Modellen und entwickelte die Kerntechnologie, die in Cercare Medical eingesetzt wird.

Cercare Medical ist ein medizinisches Softwareunternehmen, das 2013 als Spin-Out des Zentrums für funktionale integrative Neurowissenschaften der Universität Aarhus, Dänemark, gegründet wurde und mehr als zehn Jahre Forschung in den Bereichen Neuroimaging und Künstliche Intelligenz unter der Leitung von Professor Leif Østergaard und Professor Kim Mouridsen ausführt. Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, Krankenhäusern und medizinischem Fachpersonal modernste Entscheidungsunterstützungssysteme zur Verfügung zu stellen, um die klinische Entscheidungsfindung zu beschleunigen und zu optimieren.