Mit Künstlicher Intelligenz Herzerkrankungen besser behandeln

v.l.: Wissenschaftsminister Markus Blume und Ministerpräsident Markus Söder betrachten zusammen mit Herzchirurg Prof. Rüdiger Lange am Deutschen Herzzentrum München eine 3-D-Darstellung von Blutgefäßen.
Andreas Heddergott / TUM

Die Behandlung von Herzerkrankungen präziser und schonender zu machen ist das Ziel des Leuchtturmprojektes „Digitaler Herz-OP“ an der Technischen Universität München (TUM). In einer wegweisenden Kooperation arbeiten Ärzte und Ingenieure des Deutschen Herzzentrums München und des Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI) eng zusammen, um gemeinsam neue Präzisionsinstrumente für OP, Herzkatheterlabor und Intensivstation zu entwickeln. Orientiert an den klinischen Herausforderungen werden dazu mittels innovativer Sensordatenfusion, KI-augmentierten Analysen und modernen Informationstechnologien exemplarisch und zielgerichtet neue digitale Behandlungsmethoden entwickelt.

Ministerpräsident Söder sagte bei der Vorstellung des Projekts am Montag in München: „Noch immer sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit die häufigste Todesursache. Mit unseren Investitionen stärken wir die Vorsorge deutlich und helfen Leben zu retten und zu verlängern. Beeindruckende junge Wissenschaftler verbinden Digitalisierung und KI mit der Medizin der Zukunft: eine Symbiose von Herz und Verstand.“

Der Ärztliche Direktor des Deutschen Herzzentrums, Prof. Dr. med. Heribert Schunkert, erklärt: „Operateure sollen zukünftig unterstützt durch künstliche Intelligenz, Bildfusion, Robotik, Augmented und Virtual Reality besser im Körper navigieren können, um minimal-invasiv und gezielter zu diagnostizieren und maßgeschneidert zu therapieren.“

MIRMI-Direktor Prof. Dr.-Ing. Sami Haddadin ergänzt: „Die Forschenden aus Technologie und Medizin kooperieren direkt vor Ort im Krankenhaus. So können wir die optimale Anwendung in jedem Arbeitsschritt mitdenken. Das ist an Patientinnen und Patienten und Klinikpersonal orientierte Spitzentechnologie, die unsere medizinische Versorgung nachhaltig verbessert und den Alltag entlastet – die Zukunft der Medizin. Der Standort München wird so zum Zentrum für innovative, digital-augmentierte Herzmedizin.“

Internationales und interdisziplinäres Team

Das interdisziplinäre Projektteam vereint Medizinerinnen und Mediziner, Forschende und Studierende verschiedenster Disziplinen u.a. Elektro- und Informationstechnik, computergestützter Biophysik, Bioinformatik, Numerischer Mechanik, Robotik, Kognition & Intelligenz sowie Informatik. Allen gemeinsam ist das Ziel, genauere Vorhersagen sowie technische Anwendungen zu entwickeln, die den medizinischen Alltag der Herzmedizin praktisch ergänzen und die Entscheidungsfindung in der Klinik unterstützen.

Zentrale Teilprojekte sind die digitale Intensivstation, die physikalische Modellierung des Kreislaufs zur Planung von Interventionen bei komplexen Herzfehlern und Koronarverschlüssen, sowie die 3D/4D Bildfusion zur Steuerung von Eingriffen am Herzen. Durch Vernetzung digitaler Patientendaten soll die Behandlung von Herzkreislauferkrankungen optimiert werden.

Auftaktveranstaltung mit Live-Demonstrationen der Technologien

Bei der Auftaktveranstaltung wurden Meilensteine des Leuchtturmprojektes im Deutschen Herzzentrum München präsentiert. Das Konsortium von Fachärzten und Wissenschaftlern stellte die Chancen der neuartigen KI-Anwendungen und die Ergebnisse des Machine Learnings für die Patientenversorgung vor Ort vor, in einem LIVE-Demo-Bereich konnten die Teilnehmer diese KI-Anwendungen hautnah miterleben.

Die Projektpartner

Das Deutsche Herzzentrum München des Freistaates Bayern – Klinik an der Technischen Universität München – bietet als international renommierte Klinik der Maximalversorgung fachbezogene Medizin auf höchstem Niveau und versorgt herzkranke Menschen jeder Altersstufe nach dem jeweils neuesten Stand medizinischer Erkenntnis. Dabei trägt die praxisnahe eigene Forschung zur Weiterentwicklung von Diagnostik- und Behandlungskonzepten bei. Der Leitgedanke des Hauses ist, die verschiedenen Fachrichtungen unter einem Dach zusammenzuführen, um in ständiger enger interdisziplinärer Zusammenarbeit Patienten mit Herz- und Kreislauferkrankungen optimal versorgen zu können. Weitere Informationen finden Sie unter https://www.deutsches-herzzentrum-muenchen.de

Mit dem Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI) hat die TUM ein integratives Forschungszentrum für Wissenschaft und Technologie geschaffen, um innovative und nachhaltige Lösungen für zentrale Herausforderungen unserer Zeit zu erarbeiten. Die Einrichtung verfügt über führende Expertise auf zentralen Gebieten der Robotik, Perzeption und Data Science. Im Rahmen des Forschungs- und Anwendungsschwerpunktes “Zukunft der Gesundheit” wird in den Bereichen maschinelles Lernen in der Medizin, Data Mining & Analyse, Virtual und Augmented Reality, Sensorsysteme in der Robotik sowie sichere Mensch-Roboter Interaktion (MRI), Soft-Robotik Design und Regelung geforscht. Weitere Informationen finden Sie unter https://www.mirmi.tum.de/.

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