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Diagnostik von Knochen- und Gelenkerkrankungen Wie ein Zoo die Radiologie modernisiert

Redakteur: Kristin Breunig

Das Wiener Scale-up Image Biopsy Lab will die Diagnostik von Knochen- Gelenkerkrankungen verbessern. Mit der so genannten Zoo-Plattform hat das Unternehmen ein Entscheidungsunterstützungssystem entwickelt, das in Kliniken und Arztpraxen eingesetzt werden soll. Die KI-Software macht schnelle Diagnosen einheitlich, datenschutzkonform und zielgenau möglich.

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Hippo, Lama, Koala und Panda: Diese vier Module gehören alle zur Zoo-Plattform von Image Biopsy Lab. Die Module ermöglichen dank Deep-Learning-Technologie die automatisierte und präzise Messung von Knochenerkrankungen.
Hippo, Lama, Koala und Panda: Diese vier Module gehören alle zur Zoo-Plattform von Image Biopsy Lab. Die Module ermöglichen dank Deep-Learning-Technologie die automatisierte und präzise Messung von Knochenerkrankungen.
(Bild: ImageBiopsy Lab)

In Zeiten von Augmented Reality im OP-Saal und maßgeschneiderten Prothesen aus dem 3D-Drucker sollte man denken, die Medizin ist auf dem neuesten Stand der Technik. Doch im Bereich der radiologischen Befundung besteht Nachholbedarf. Diagnostische Einschätzungen folgen meist keinem oder nur unzureichendem strukturellen Ablauf und Standards. Manuelle Befundungen gehen oft weit auseinander. Bei Knie-Arthrosen liegt bspw. nur bei 30 Prozent der Diagnosen eine eindeutige Übereinstimmung vor. Das wollen drei Wiener ändern. Schon heute, fünf Jahre nach der Gründung 2016, ist ihr Scale-up Image Biopsy Lab nach eigenen Angaben der führende Anbieter für KI-unterstützte Analyse in der muskuloskelettalen bzw. orthopädischen-Bildgebung (MSK).

Die entwickelten Softwaremodule gehören zum IB Lab Zoo und heißen Hippo, Lama, Koala und Panda. Sie stehen für jeweils eine spezifische Körperregion bzw. Gelenke. Alle Module haben eine CE-Zertifizierung für den europäischen Markt. Das Koala-Modul besitzt bereits eine FDA-Zulassung für den US-Markt. Bis zum dritten Quartal 2022 sollen eine Reihe weiterer US-Medizinproduktezulassungen folgen. „Wir erwarten einen weiteren kräftigen Wachstumsschub. Der US-Markt ist sehr offen und höchst attraktiv für KI-Lösungen in der Medizin“, sagt Richard Ljuhar, Geschäftsführer und Mitgründer von Image Biopsy Lab. Der Fokus der ersten Produktversionen liegt aufgrund der hohen Fallzahlen auf 2D-Röntgenbildern der täglichen klinischen Routine.

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Die Zoo-Plattform und ihre Module

Die Zoo-Plattform von Image Biopsy Lab umfasst vier Module: Lama, Hippo, Koala und Panda. Die auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Software ermöglicht die Analyse von Muskel-Skelett-(MSK)-Bilddaten in nahezu Echtzeit. Jede Röntgenaufnahme wird durch eine vollautomatische Messung und Handlungsempfehlung ergänzt. So steigt nicht nur die Genauigkeit und Diagnosesicherheit auf 100 Prozent, sondern ein ganzer Arbeitsablauf wird neu erfunden.

Der Algorithmus des Image-Biopsy-Lab-Teams fokussiert sich auf die präzise Befundung der häufigsten Knochen- und Gelenkerkrankungen. Dazu zählen Krankheitsbilder wie Beinlängendiskrepanz, Hüftschäden und Knieathrose sowie medizinische Anwendungsfälle rund um die Beurteilung des Knochenalters und die Wachstumsprognose bei Kindern.

Die Plattform ist technische Schnittstelle, die Bilddaten empfängt und die Ergebnisse im Anschluss den Anwendern zur Verfügung stellt. Der IB Lab Zoo speichert keine Informationen. Die Plattform ist ausschließlich für den Betrieb der medizinischen Software in der vorgesehenen Umgebung (Cloud oder On-Prem) verantwortlich. Alle Diagnoseunterstützungstools von Image Biopsy Lab analysieren die Bilddaten und die daraus resultierenden Befunde unter Berücksichtigung der internationalen medizinischen Standards und ermöglichen eine von KI gestützte Entscheidungsfindung in Echtzeit. Die Befunde werden in einem visuellen Ausgabebericht zusammengefasst, an das Original-Röntgenbild angehängt und automatisch im Bildmanagementsystem der Krankenhäuser und Praxen (PACS-System) gespeichert.

Lama:
Dieses Modul dient zur Beurteilung von Kniearthrosen und zur Einstufung der Progression nach dem Kellgren & Lawrence-System. Die Software ermöglicht eine fundierte Analyse der Beingeometrie, um Deformitäten der unteren Gliedmaßen zu bewerten. Lama hilft bei der Erkennung von Kniefehlstellungen durch Messung der mechanischen Achsabweichung (MAD) und bei der Erkennung von Beinlängendiskrepanz durch den Vergleich von bilateralen Bildern. Die detaillierte Analyse der mechanischen und anatomischen Winkel nach Paley hilft bei der Entscheidungsfindung der nächsten Schritte der Behandlung. So sind die Messungen des Hüft-Knie-Winkels (HKA), des Gelenklinien-Konvergenzwinkels (JLCA) sowie mechanischer Achsabweichungen (MAD) mit Lama auf 0,3 °, 0,8 ° und 1,1 mm genau. Die Beinlängendiskrepanz ist auf 0,2 cm genau. Die Lesezeit wird von bis zu acht Minuten auf unter 60 Sekunden reduziert.

Für das Lama-Modul ist bereits das Upgrade Lama 1.03. verfügbar. Dieses kann bis zwölf Messungen an Langbein-Röntgenbildern mit Hüft- oder Knieimplantaten vornehmen. Das Modul hilft Ärzten die Implantatplanung und die Operation vorzubereiten. Das Tool führt Messungen durch, die Ausrichtungsprobleme sichtbar machen. Ärzte können Lama 1.03. verwenden, um Beinfehlstellungen und Beinlängendifferenzen anhand der Berichte zu bestätigen. Der Bericht dient als Leitfaden für die Planung der Behandlungsschritte (z. B. hohe Tibia-Osteotomie, Hüftprothese und der zur Korrektur der Fehlstellung erforderliche Implantattyp usw.).

Koala:
Dieses Modul unterstützt die Beurteilung von Kniearthrose und dient zur Einstufung der Progression nach dem Kellgren & Lawrence-System. Koala bietet präzise und automatisierte Messungen von Sklerose sowie Gelenkspaltbreiten oder bewertet den Schweregrad von Verengungen sowie An-und Auflagerungen auf dem Knochen basierend auf den OARSI-Kriterien. Die Beurteilung und Graduierung von bis zu fünf radiologischen Parametern wird in Sekunden durchgeführt.

Hippo:
Das Modul dient zur Analyse der Hüftpositionierung und Beckenmorphologie. Die Software ermöglicht die automatisierte und präzise Messung von Hüftwinkeln wie dem Hals-Schaft-Winkel. Mit bilateralen Hüftaufnahmen unterstützt Hippo Mediziner bei der Erkennung einer Beinlängendifferenz. Die Lese- und Befundungszeit kann bei Verwendung des Moduls von bis zu 3,5 Minuten auf 30 Sekunden pro Bild reduziert werden.

Panda:
Das Panda-Modul beurteilt das Knochenalter und prognostiziert das Wachstum von Kindern. Das Diagnose-Tool gibt das Knochenalter basierend auf der Greulich & Pyle-Skala an und veranschaulicht die Ergebnisse in weniger als fünf Sekunden auf ±4,3 Monate genau. Die abgeleitete Schätzung der Erwachsenengröße nach Bailey und Pineau ist bis auf ±2,5 cm genau. Standardisierte Werte und Berichtsschemata erleichtern die Überwachung des Behandlungsfortschritts.

Entlastung des medizinischen Personals

Doch der IB Lab Zoo bietet mit seiner diagnostischen Absicherung nicht nur Vorteile für den Patienten. Auch das medizinische Personal kann durch die Software entlastet werden. Die Bedeutung effizienterer und sicherer Prozesse und der Einsatz von Entscheidungsunterstützungssystemen, wie das von Image Biopsy Lab, werden in Zukunft deutlich zunehmen, ist sich das Unternehmen sicher. „Unsere Plattform ermöglicht eine präzisere Diagnostik in Echtzeit, ohne bestehende Arbeitsabläufe zu verändern. Dies bedeutet, dass die rein manuelle Messung und Beurteilung von radiologischen Parametern des Bewegungsapparates nicht mehr erforderlich ist. Die Software ist zu 100 Prozent wiederholgenau”, erklärt Ljuhar.

Informationen zum Unternehmen (externer Link)

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