Bedeutender Lückenschluss in der internationalen Forschung

Das Kepler Universitätsklinikum wurde erneut als eine von wenigen europäischen Kliniken für ein zukunftsweisendes Forschungsprojekt der renommierten Harvard Medical School ausgewählt. Nach der erfolgreichen Teilnahme am Projekt „MAIDA“ (Medical AI Data for All) im Jahr 2023 ist das Kepler Uniklinikum nun auch Teil eines Folgeprojekts, das sich der Entwicklung einer KI-gestützten Analyse von Thorax-CTs zur Nachverfolgung von Lungenknoten widmet.

„Die erneute Beteiligung des Kepler Universitätsklinikums an einem Projekt der Harvard Medical School zeigt, dass Oberösterreich ein Innovationsstandort mit internationaler Bedeutung ist. Digitalisierung und Künstliche Intelligenz sind zentrale Zukunftsthemen – und wir gestalten diese aktiv mit. Solche Kooperationen stärken nicht nur die medizinische Weiterentwicklung für unsere Patientinnen und Patienten, sondern auch den Forschungsstandort Oberösterreich,“ sagt Gesundheitslandesrätin LH-Stv.ⁱⁿ Mag.^a Christine Haberlander.

Das Ziel des aktuellen Projektes, an dem derzeit 12 europäische Länder beteiligt sind, ist die Entwicklung und Evaluierung von KI-Modellen zur automatisierten Erstellung radiologischer Berichte auf Basis von Thorax-CTs. Der Schwerpunkt liegt auf der präzisen Identifikation und zeitlichen Nachverfolgung von Lungenknoten – ein entscheidender Aspekt in der Früherkennung von Lungenkrebs. Die Entwicklung solcher KI-Modelle soll Radiologinnen und Radiologen künftig in ihrer Arbeit maßgeblich unterstützen.

Öffentlich verfügbare medizinische Datensätze sind für die wissenschaftliche Weiterentwicklung oft unzureichend – insbesondere, weil sie selten serielle Bildgebungen oder die Vielfalt klinischer Situationen abbilden. Das Kepler Universitätsklinikum unterstützt das Projekt der Harvard Medical School mit hochwertigen medizinischen Datensätzen, die anonymisiert und pseudonymisiert in die Forschung einfließen.

Dadurch schließt dieses Projekt eine bedeutende Lücke in der internationalen Forschung. Die Harvard Medical School koordiniert die Sammlung eines umfangreichen, institutionsübergreifenden Datensatzes aus seriellen CT-Bildern, zugehörigen radiologischen Befunden und klinischen Metadaten aus den teilnehmenden Ländern.

Bereits 2023 lieferte das Kepler Universitätsklinikum hochwertige anonymisierte Datensätze aus der Intensiv- und Neugeborenenstation zur Validierung von KI-Modellen für die Interpretation von Thorax-Röntgenbildern. Dabei lag der Fokus auf der Erkennung von medizinischen Geräten wie Schläuchen und Leitungen sowie Infektionssystemen in kritischen klinischen Bereichen. Das Ergebnis dieser Studie wurde nun im New England Journal of Medicine (NEJM) veröffentlicht. Die Studie zeigt, dass eine KI für medizinische Röntgenbilder viel besser funktioniert, wenn sie in jedem neuen Krankenhaus ein kleines bisschen weiterlernt. Dieser „kontinuierliche Lernprozess“ macht die KI genauer als das bloße Übernehmen eines fertigen Modells oder das Nachtrainieren nur in einem einzelnen Krankenhaus.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit 2023 und die hohe Datenqualität führten nun zur Einladung zur nächsten Projektphase.

„Die Integration von Künstlicher Intelligenz in die klinische Praxis gewinnt immer mehr an Bedeutung, um das medizinische Personal zu unterstützen und ihm die Möglichkeit zu geben, sich auf seine Kernaufgaben zu konzentrieren. Durch die Mitwirkung an internationalen Projekten wie MAIDA können wir neueste Technologien frühzeitig evaluieren und gezielt in unsere Versorgungsprozesse integrieren. Diese Kooperation zeigt auch wie sehr sich das Kepler Universitätsklinikum als gefragter internationaler Partner für Innovationsprojekte im Gesundheitswesen etabliert hat“ sagt Mag. Dr. Franz Harnoncourt, Geschäftsführer des Kepler Uniklinikums und der Oberösterreichischen Gesundheitsholding.

„Die präzise Nachverfolgung von Lungenknoten ist entscheidend für die frühzeitige Erkennung von Lungenkrebs. Dieses Projekt ermöglicht es uns, KI-Modelle auf Basis realer, vielfältiger Patientinnen- und Patientendaten zu validieren – ein bedeutender Schritt für die Weiterentwicklung der radiologischen Diagnostik,“ erklärt Univ.-Prof. Dr. Franz Fellner, Vorstand des Zentralen Radiologie Institutes am Kepler Universitätsklinikum.

Datenaufbereitung und Ethikkommission

Die Daten für das Projekt wurden von den Medizinern OA Dr. Mario Scala und Dr. Julian Niedermair aufbereitet und vom IT-Spezialisten des Geschäftsbereichs Medizininformatik und Informationstechnologie Bernd Göttel anonymisiert und pseudonymisiert. Nach einer Abstimmung mit Harvard wurden die Datensätze von 300 unterschiedlichen Patientinnen und Patienten mit den dazugehörigen klinischen Informationen plus medizinischem Bildmaterial an Harvard übermittelt. Insgesamt handelt es sich dabei um rund 400 000 Dateien. Die Teilnahme am Projekt wurde von der Ethikkommission der Medizinischen Fakultät der Johannes Kepler Universität Linz geprüft und freigegeben.

„Dass das Kepler Universitätsklinikum erneut ausgewählt wurde, ist ein starkes Zeichen für die hohe Qualität unserer Daten und IT-Infrastruktur. Wir sind stolz darauf, dass unsere Systeme internationalen Vergleichsstandards standhalten und einen wertvollen Beitrag zur Weiterentwicklung medizinischer KI leisten,“ sagt DI (FH) Humayaun Kabir, MBA, CIO der Oberösterreichischen Gesundheitsholding.