Tag Dr. Adolf Sonnleitner

Gastbeitrag • Medizin & Technik

2019: Drei IT-Trends im Gesundheitswesen

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Forschung

KI-Modell automatisiert Auswertung bei Blutkrebs

Ein neues KI-Modell soll die Auswertung von Einzelzelldaten bei Blut- und Lymphdrüsenkrebs vereinfachen. CytoVI kann Daten aus der Durchflusszytometrie zusammenführen, Zelltypen automatisch zuordnen und technische Unterschiede zwischen Messungen berücksichtigen. Entwickelt wurde das Open-Source-Modell unter Beteiligung des Universitätsklinikums Freiburg. Die Durchflusszytometrie gehört zur Routinediagnostik hämatologischer Erkrankungen. Dabei werden mithilfe von Lasern Merkmale einzelner Zellen wie bestimmte Proteine, Zellgröße und innere Struktur erfasst. Die anschließende Auswertung erfordert bislang vielfach eine manuelle Zuordnung von Zellpopulationen durch Fachpersonal. Genau hier setzt CytoVI an. Technische Unterschiede automatisch berücksichtigen CytoVI ist ein generatives KI-Modell für antikörperbasierte Einzelzelldaten. Es soll unter anderem Unterschiede zwischen Messreihen, Laborverfahren und verwendeten Antikörper-Panels mathematisch berücksichtigen. Zudem kann das Modell fehlende Proteinmessungen statistisch abschätzen und Zellpopulationen automatisiert annotieren. In der aktuell veröffentlichten Studie testeten die Forschenden das Verfahren unter anderem anhand klinischer Routinedaten von Menschen mit chronischer lymphatischer Leukämie (CLL). Für ein Referenzmodell wurden zunächst Daten von zehn Patientinnen und Patienten mit hoher Tumorlast sowie zehn Kontrollen ohne nachweisbare Erkrankung genutzt. Anschließend wurde das Modell auf weitere klinische Proben übertragen. Insgesamt umfasste diese Auswertung 45 positive Proben sowie 50 Kontrollen ohne nachweisbare CLL. CytoVI konnte charakteristische CLL-Zellen identifizieren. Die automatisch bestimmte Häufigkeit dieser Zellen stimmte dabei eng mit den Zuordnungen durch Hämatologinnen und Hämatologen überein. Besonders bei Proben mit hoher Tumorlast ließ sich die Erkrankung deutlich von Kontrollen ohne nachweisbare Erkrankung unterscheiden. „Wir können damit Blutproben, die in der Klinik ohnehin erfasst werden, künftig wesentlich stärker automatisiert auswerten“, betont Studien-Erstautor Florian Ingelfinger vom Universitätsklinikum Freiburg. Das Modell könne Kliniken entlasten und zugleich dabei helfen, bislang unbekannte Zellpopulationen zu untersuchen. Die Studie zeigt zugleich Grenzen des Verfahrens. Allein anhand des automatisiert bestimmten Anteils an CLL-Zellen ließen sich Proben mit geringer Tumorlast nach einer Behandlung nicht zuverlässig von Proben ohne nachweisbare Erkrankung unterscheiden. Erst die Kombination weiterer Merkmale verbesserte die Klassifikation. Für diesen Ansatz berichten die Forschenden eine AUC von 0,74 ± 0,09. Eine breite klinische Validierung des Modells steht damit noch aus. Neben CLL untersuchte das Team CytoVI an Durchflusszytometrie-Daten von 63 Patientinnen und Patienten mit verschiedenen B-Zell-Non-Hodgkin-Lymphomen. Das Modell konnte dabei Daten aus unterschiedlichen Antikörper-Panels zusammenführen und krankheitsassoziierte Zellzustände identifizieren. CytoVI ist als Open-Source-Software verfügbar. Die Forschenden sehen Einsatzmöglichkeiten vor allem bei der standardisierten Auswertung großer Einzelzelldatensätze sowie perspektivisch bei Diagnostik, Krankheitsmonitoring und der Untersuchung von Therapieeffekten. Universitätsklinikum Freiburg ►
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Wundauflage kombiniert Bakteriophagen und Wachstumsfaktoren

Forschende des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS entwickeln eine Wundauflage, die Infektionen bekämpfen und zugleich die Wundheilung unterstützen soll. Dafür kombinieren sie Bakteriophagen, regenerative Proteine und sogenannte MXene in einer elektrogesponnenen Membran. Klinische Tests stehen allerdings noch aus. Chronische und infizierte Wunden sind insbesondere bei Menschen mit Diabetes, Durchblutungsstörungen oder nach längerem Wundliegen ein Versorgungsproblem. Das im europäischen Forschungsprojekt AntiMicroMXen entwickelte Material soll deshalb mehrere Aufgaben gleichzeitig übernehmen: Bakterien bekämpfen, die Neubildung von Hautgewebe unterstützen und die Wirkstoffe lokal an der Wunde freisetzen. Drei Wirkprinzipien in einer Wundauflage Als Trägermaterial nutzt das Team elektrogesponnene Polymermembranen. Beim Elektrospinning entstehen aus einer Polymerlösung mithilfe eines elektrischen Feldes sehr feine Fasern, die sich zu einem dünnen Gewebe verbinden. In diese Struktur sollen drei unterschiedliche Komponenten integriert werden. Bakteriophagen richten sich gezielt gegen Bakterien. Hinzu kommen Faktoren aus mesenchymalen Stammzellen, die regenerative Prozesse unterstützen sollen. MXene – sehr dünne Materialien auf Basis von Übergangsmetallen und Kohlenstoff oder Stickstoff – bringen zusätzliche antibakterielle Eigenschaften mit. Das Forschungsprojekt untersucht unter anderem Phagen gegen Staphylococcus aureus. „Damit können die Auflagen eine antimikrobielle Wirkung entfalten – und so die Wundheilung unterstützen“, erläutert Peter Schmieder, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IKTS. Eine Herausforderung ist, die unterschiedlichen Wirkstoffe so in der Membran unterzubringen, dass sie ihre Funktion behalten. Bakteriophagen und Proteine reagieren empfindlich auf Temperatur und pH-Wert und sollen deshalb möglichst geschützt in den Fasern liegen. Die MXene müssen dagegen so positioniert werden, dass sie ihre antimikrobielle Wirkung entfalten können. Klinische Prüfung steht noch aus Von einer einsatzbereiten Wundauflage ist das Projekt noch entfernt. Derzeit integrieren die Forschenden die Wirkstoffe zunächst einzeln und prüfen, ob sie nach dem Herstellungsprozess weiterhin aktiv sind. Erst anschließend sollen die Komponenten gemeinsam in die Membran eingebracht werden. Die Werkstoffentwicklung und Wirkstoffintegration sollen bis Mai 2027 abgeschlossen sein. Für spätere klinische Tests zur Zulassung sucht das Fraunhofer IKTS noch Partner. Das Projekt AntiMicroMXen läuft seit Juni 2024 unter Koordination des Fraunhofer IKTS. Beteiligt sind Forschungspartner aus Deutschland, Polen und Lettland. Ziel ist eine Wundauflage, die insbesondere bei infizierten und schwer heilenden Wunden eine lokale Alternative oder Ergänzung zu bisherigen Behandlungsansätzen ermöglichen könnte. Ob sich die erhofften Vorteile auch klinisch zeigen, müssen weitere Untersuchungen klären. Fraunhofer IKTS ►
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Unternehmen

Mit Telemedizin gegen unerfüllten Kinderwunsch

Ein telemedizinisches Kinderwunschprogramm haben Medgate und VivoSensMedical nun gemeinsam gestartet. Lunara+ ist den Anbietern zufolge das erste Programm dieser Art in Deutschland.
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DMEA zieht nach München

Die DMEA verlegt ihren Veranstaltungsort: Ab April 2027 findet Europas führende Messe für Digitalisierung im Gesundheitswesen erstmals in München statt. Der Wechsel von Berlin zur Messe München soll für eine strategische Neuausrichtung mit dem Ziel stehen, die internationale Sichtbarkeit, technologische Skalierbarkeit und Marktrelevanz der Veranstaltung weiter auszubauen. Mit jährlich über 20.000 Besucherinnen und Besuchern sowie mehr als 800 Ausstellern hat sich die DMEA als zentraler Marktplatz für Gesundheits-IT etabliert. Sie vereint Industrie, Anwender aus Klinik und Praxis, Politik, Selbstverwaltung und Wissenschaft und gilt als wichtige Plattform für den Austausch zu digitalen Versorgungslösungen, IT-Infrastrukturen und regulatorischen Entwicklungen im Gesundheitswesen. Strategische Kooperation und internationale Perspektive Der Standortwechsel ist eng verbunden mit einer neuen Kooperation zwischen dem Bundesverband Gesundheits-IT (bvitg) und der Messe München. Ziel dieser Zusammenarbeit ist es, die DMEA langfristig als europäische Leitmesse für Digital Health zu positionieren. Während der Verband seine fachliche und marktnahe Expertise einbringt, ergänzt die Messe München dies durch ihre Erfahrung in der Durchführung internationaler Großveranstaltungen und durch eine hochskalierbare Messe- und Kongressinfrastruktur. Vor dem Hintergrund eines stark wachsenden Digital-Health-Marktes gewinnt diese Ausrichtung an Bedeutung. Prognosen gehen von einem jährlichen Wachstum von deutlich über 20 Prozent bis 2030 aus. Allein für Europa wird ein Marktvolumen von mehr als 265 Milliarden US-Dollar erwartet. Die DMEA versteht sich in diesem Kontext als zentraler Knotenpunkt für internationale Anbieter, Investoren und Entscheidungsträger, insbesondere mit Blick auf Interoperabilität, Standardisierung und regulatorische Abstimmung auf europäischer Ebene. Die Nummer Eins geht zur Nummer Eins. Ab 2027 kooperiert die DMEA mit einem Messepartner auf absolutem Top-Niveau: wirtschaftlich hochleistungsfähig, messetechnisch führend und perfekt auf das Wachstum des wichtigsten Digital Health-Formates Europas ausgelegt.Dagmar Brandenstein, Geschäftsführerin der bvitg Service GmbH München als Technologie- und Gesundheitsstandort München bietet für diese Weiterentwicklung günstige Rahmenbedingungen. Die Stadt zählt zu den bedeutendsten Technologie- und Innovationsstandorten Europas und verfügt über eine hohe Dichte an Kliniken, Forschungseinrichtungen, Universitäten sowie Unternehmen aus MedTech, Health-IT und Digitalwirtschaft. Die moderne Messeinfrastruktur ermöglicht größere Ausstellungsflächen, neue Veranstaltungsformate und realitätsnahe Präsentationen komplexer IT- und Softwarelösungen. Für Krankenhäuser, Praxen, Pharmaunternehmen und IT-Anbieter bleibt die DMEA damit ein zentraler Orientierungspunkt für technologische Entwicklungen im Gesundheitswesen. Themen wie Krankenhaus-IT, Cloud-Architekturen, IT-Sicherheit, KI-Anwendungen und digitale Versorgungsprozesse werden auch künftig im Mittelpunkt stehen. Der neue Standort stärkt dabei den Anspruch der DMEA, nicht nur nationale Leitmesse zu sein, sondern als europäisches Forum für digitale Gesundheitsinnovationen weiter an Bedeutung zu gewinnen. Die DMEA 2027 findet vom 13.-15. April 2027 bei der Messe München statt.
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KI-Modell automatisiert Auswertung bei Blutkrebs

Wundauflage kombiniert Bakteriophagen und Wachstumsfaktoren

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