Oliver Schacht
Thomas Martinetz
Tim Suthau
Martin Leucker
Roman Spendler, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität zu Lübeck I KI-MED Gründerlab | Gründercube
In dem Beitrag wird Roman Spendler einen Einblick in verschiedene Start up Projekte aus dem KI Med Ökosystem und deren Umsetzung in die Praxis geben.
Olaf Iseringhausen, Leitung Competence Center Healthcare Solutions
Der Beitrag beleuchtet die transformative Rolle von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Radiologie, insbesondere im Kontext der Überführung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten in marktfähige Anwendungen. Der Fokus liegt auf der Innovationskraft von KI-Technologien und deren Potenzial zur Nutzenstiftung im medizinischen Alltag, wobei auch Herausforderungen in der Finanzierung und Regulatorik thematisiert werden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Marktfähigkeit und Umsetzungsfähigkeit dieser Technologien, insbesondere hinsichtlich ihrer Anpassung an bestehende Versorgungsprozesse im Gesundheitswesen. Ziel ist es, einen praxisnahen Überblick über die notwendigen Schritte zur erfolgreichen Integration von KI in die radiologische Versorgung zu geben.
Thomas Frahm, TRI Thinking Research Instruments
Verschiedene Zelltypen dienen der medizinischen Forschung und Entwicklung heute immer stärker, um gezielt Therapien zu entwickeln – sei es nun ein klassischer Wirkstoff oder auch eine zell-basierte Anwendung. Solche Entwicklungen erfordern hohe Anforderungen an analytischer Kontrolle und Präzision, ohne in der Analytik zu viel wertvolles Zell-Material opfern zu müssen. Bildgestützte Zell-Analytik zusammen mit einer durch den Experten selbst trainierbaren KI-Plattform stellt nicht nur einen effizienten Zugang zu quantitativen Daten dar, sondern bietet vielmehr wertvolle Informationen für Entscheidungen in Forschung, Entwicklung und Produktion zukünftiger medizinischer Anwendungen.
Jobst Landgrebe, Indivumed Therapeutics
Die Pharmakotherapie solider Tumore stagniert seit Jahrzehnten, nur in Ausnahmefällen haben selektive Pharmaka eine moderate Verbesserung der mittleren Überlebenszeit erbracht. Doch mit Hilfe qualitativ hochwertiger Biobanken, der quantitativen Erfassung von Biomolekülen, KI-gesättigter Mathematik und Biophysik lassen sich neue Therapieansätze identifizieren, wie dieser Vortrag zeigt.
Benjamin Kern, Lumeox
In der Notfall- und Intensivmedizin ist die Blutgasanalyse entscheidend für die Beurteilung von Störungen der Atmung und des Säure-Basen-Haushaltes im Blut. Während die Diagnostik im klinischen Umfeld Standard ist, stellen Anforderungen an Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Handhabung insbesondere im mobilen Einsatz eine große Herausforderung dar, weshalb sich die Geräte dort bisher nicht durchsetzen konnten. Mit unserem optischen, KI-basierten Sensor schließen wir diese Versorgungslücke, so dass Rettungsdienste bereits über die notwendigen Informationen verfügen, um frühzeitig lebensrettende Entscheidungen für die Patienten treffen zu können.
Thorsten Buzug und Philipp Rostalski, Universität zu Lübeck und Fraunhofer IMTE
Axel Steinhage, Future-Shape GmbH
Sensorsysteme, die unsichtbar in unsere Wohnumgebung integriert sind liefern Tag und Nacht Informationen über unseren Zustand und unser Verhalten. In Verbindung mit moderner Gebäudeautomation erhöhen sie unseren Komfort und lösen Alarme in Notsituationen aus. Im nächsten Schritt macht KI die Wohnung zu unserem Assistenten und Gesundheitscoach.
Martin Willkomm, Krankenhaus Rotes Kreuz Lübeck, Jonas Schöttler, Fraunhofer IMTE
Der demografische Wandel führt zusehends zu einer Bevölkerung hohen Durchschnittsalters mit entsprechenden Folgen für das Gesundheitssystem durch eine Häufung von altersbedingten Krankheiten. Um gleichzeitig ein gesünderes Leben zu ermöglichen, Kosten einzusparen und das Pflegepersonal zu unterstützen, möchten wir am Fraunhofer IMTE in Zusammenarbeit mit dem Rotes Kreuz Krankenhaus Lübeck und Partnern aus der Wirtschaft (KMU einfügen), Methoden entwickeln, die dazu beitragen, klinische Endpunkte, wie bspw. ein Delir, eine Blutzuckerentgleisung oder nosokomiale Infektionen möglichst frühzeitig zu prognostizieren und somit zukünftig angepasste Therapien zur Verhinderung von Gesundheitsverschlechterungen als Folge solcher vorzuschlagen. Mit Hilfe von passiven, nicht-invasiven Sensoren in Kombination mit Auszügen aus den entsprechenden Gesundheitsakten und Verfahren des unüberwachten maschinellen Lernens soll unter dem Stichwort „Early Diagnostics“ und „Disease Interruption“ Ansätze erprobt werden, die im geriatrischen Kontext dazu beitragen, klinische Endpunkte bis zu 48h vorher zu sagen. Hierzu startete im Mai 2024 das Projekt GeriAI-EaDi bei den Kooperationspartner und wird zukünftig entsprechende Ansätze erforschen.
Christian Sina, Perfood/UKSH
Gezielte Beeinflussung des Energiemetabolismus durch kontinuierliche Glukosemessung (CGM) und darauf basierende personalisierte Ernährungstherapie stellen eine Weiterentwicklung generischer Ernährungsempfehlungen dar und zeigen als Teil von digitalen Gesundheitsanwendungen (DiGA) Wirksamkeit in der Behandlung von Diabetes mellitus Typ 2 und Migräne. Nachteil dieses Verfahrens ist der hohe Ressourcenverbrauch, die Verfügbarkeit aber auch die Invasivität aktuell verfügbarer CGM-Verfahren. Verfahren des maschinellen Lernens können dabei helfen, diese Probleme zu beseitigen. Dabei wurden invasive CG-Messungen und Vitaldatenaufzeichnungen non-invasiver Wearables parallel geschaltet, mit dem Ziel, Untersuchungserkenntnisse aus dem herkömmlichen Verfahren auf passiv abnehmbare Vitalparameter abzubilden. Durch den Einsatz von Neuronalen Netzwerken unter Zuhilfenahme von externen, beschreibenden Parametern, konnte so erfolgreich eine Non-invasive algorithmische CGM entwickelt werden. Diese ist in der Lage, den Blutzuckerspiegel der Anwender aus der Sensorik der Wearables abzuleiten.
Dabajsa
Johannes Lotz, Fraunhofer MEVIS
Mit der steigenden Arbeitsbelastung von PathologInnen wird der Bedarf an Automatisierung zur Unterstützung diagnostischer Aufgaben und der quantitativen Bewertung von Biomarkern immer offenkundiger. Foundation-Modelle haben das Potenzial, die Generalisierbarkeit sowohl innerhalb eines Zentrums als auch zwischen verschiedenen Zentren zu verbessern, und können eine entscheidende Rolle bei der effizienten Entwicklung spezialisierter KI-Modelle spielen. Das Training dieser Modelle erfordert jedoch oft eine enorme Menge an Daten, Rechenleistung und Zeit. Wir stellen einen überwachten Multitasking-Lernansatz vor, der diese Anforderungen deutlich reduziert und mit dem wir das Tissue-Concepts-Foundation-Modell trainiert haben.
Im Projekt ProSurvival erweitern wir die Anwendung des Foundation-Modells auf die Vorhersage des Überlebens von Prostatakrebspatienten basierend auf histopathologischen Bilddaten. Durch föderiertes Lernen ermöglichen wir die kooperative Nutzung von Patientendaten aus mehreren klinischen Standorten, ohne dass die Daten die Klinik verlassen. Diese Infrastruktur wurde entwickelt, um Datenschutzbedenken zu reduzieren und ein globales Modell aus lokalen Daten zu trainieren. Das Tissue-Concepts-Foundation-Modell wurde an Whole-Slide-Images von Brust-, Darm-, Lungen- und Prostatakrebs getestet und erreichte mit nur 6% der Trainingsdatenmenge eine mit anderen Modellen vergleichbare Leistung. Projekt-Website: prosurvival.org
Claus Glür, Christian-Albrechts-Universität Kiel und UKSH Kiel
Lukas Boudnik, Fraunhofer IMTE
Beim Kardiogenen Schock führt eine Erkrankung des Herzens zu einer verringerten Pumpleistung und damit zu einer Unterversorgung an Sauerstoff im Körper. Im Verlauf der Erkrankung sind viele wichtige Organe betroffen und bei ausbleibendem Therapieerfolg kann ein lebenskritisches Multiorganversagen eintreten. Auf der Intensivstation findet neben der medikamentösen und gerätebasierten Behandlung ein umfangreiches Monitoring der Patienten statt. Zusammen mit der Klinik für Kardiologie, Angiologie und Intensivmedizin des UKSH haben wir ein KI-Modell angewendet, das die multimodalen Messdaten nutzt und mit unregelmäßig abgetasteten Zeitpunkten umgehen kann, um den Krankheitsverlauf zu prädizieren.
Sebastian Germer, DFKI Lübeck
In den Landeskrebsregistern werden Informationen zu Krebsneuerkrankungen und Therapien gesammelt. Im vom BMG geförderten Projekt "AI-CARE" wird der Einsatz KI-basierter Prognosemodelle für diese Daten erprobt und mit den statistischen Gold-Standards verglichen. Dazu wurde über mehrere Krebsregister hinweg ein Datensatz zusammengeführt und aufbereitet. Ergebnisse am Beispiel des Lungenkrebses zeigen die Potentiale, die maschinelle Lernverfahren in der Analyse bieten können.
Benjamin Gebel, UKSH
Während der Covid-19-Pandemie wurden viele Schwachstellen in den lokalen Frühwarnmechanismen für Infektionskrankheiten aufgedeckt. Dies hat gezeigt, dass eine schnellere und genauere Vorhersage der Ausbreitung von Infektionen und ihrer Auswirkungen auf die Bevölkerung erforderlich ist, um einen besseren und wirksameren Schutz für besonders gefährdete Personen, aber auch für die Bevölkerung insgesamt zu gewährleisten. Genau hier setzt IKAPP an. IKAPP, die Infektionskontroll-APP, soll Infektionsereignisse in Lübeck früher und besser vorhersagen. Durch die Kombination verschiedener Daten wie die Echtzeiterfassung von Schulabwesenheiten, Zunahme von Erkältungen bei Hausärzten und Zunahme von Notaufnahmebesuchen aufgrund von Atemwegsinfektionen wird die Infektionsdynamik sichtbarer und verständlicher. In einem ersten Schritt haben wir über ein webbasiertes Tool Daten aus Kindergärten, Schulen, von Hausärzten und der Notaufnahme des UKSH Campus Lübeck erhoben, um sie miteinander und mit dem nationalen Überwachungssystem zu vergleichen. Im Rahmen künftiger Forschungsvorhaben wollen wir weitere Daten wie Wettermessungen, Daten aus dem öffentlichen Nahverkehr oder die Häufigkeit von Husten an stark frequentierten Orten integrieren, um so die syndromale, erreger-unabhängige Surveillance zu verbessern. Letztlich ermöglicht eine bessere Vorhersage eine schnellere Reaktion auf Infektionswellen um Ausbrüche zu verhindern.
Georg Wolf, Fraunhofer IMTE
Gerrit Bücken, Fraunhofer IMTE
Störungsbasiertes Gleichgewichtstraining (Perturbation-based balance training, PBBT) gewinnt in der Therapie zur Verbesserung der reaktiven Balancefähigkeiten immer mehr Bedeutung. Eine Herausforderung bei der Umsetzung solcher PBBTs ist der Zeitpunkt, zu dem die Störung auftreten soll. Üblicherweise werden diese Zeitpunkte über eine Gangereignisdetektion bestimmt. Die daraufhin ausgeführten Perturbationen treten allerdings erst mit einer gewissen Verzögerung auf, sodass die Wirkung nicht bestimmt werden kann. Diese Arbeit stellt einen Lösungsansatz vor, der muskuloskelettale Modellierung mit einem Long Short Term Memory Neuronal Network kombiniert, um Gangereignisse vorherzusagen. Somit können Perturbationen rechtzeitig ausgelöst werden und ihre Wirkung bestimmt werden.
Roland Stenger, Universität zu Lübeck
Für Patient:innen mit zervikaler Dystonie, einer seltenen neurologischen Bewegungsstörung, ist der Zugang zu Fachärzten oft schwierig, sodass regelmäßige Besuche zur Symptomkontrolle/Behandlung oft nicht praktikabel sind. Die asynchrone Videoaufzeichnung stellt einen telemedizinischen Ansatz mit zeitlicher Freiheit dar, bringt aber die Herausforderung mit sich, dass Kliniker:in und Patient:in nicht interagieren und somit Fehler nicht korrigieren können, was zu einer Verschlechterung der Datenqualität führen kann. Die Move2Screen-App ermöglicht ein asynchrones Therapiemonitoring, wobei das Problem der fehlenden Interaktion durch die Implementierung eines In-App-Videoprotokolls zur Aufzeichnung der Symptome am Beispiel der zervikalen Dystonie gelöst wird. Eine Usability-Studie zeigte ein starkes Interesse und hohe Bereitschaft, die App zu nutzen. Perspektivisch kann mit der App ein standardisierter Datensatz erhoben werden, der die Möglichkeit einer KI-gestützten Einschätzung des Symptomverlaufs bietet.
Keywan Sohrabi, THM Gießen
In diesem Vortrag wird ein KI-gestütztes Messverfahren vorgestellt, das den Rehabilitationsprozess nach Sprunggelenksfrakturen überwacht. Mithilfe einer App wird über Bildanalysen der Bewegungsumfang des Sprunggelenks bei Plantar- und Dorsalflexion erfasst. Eine vergleichende Analyse zwischen einer Apple Watch SE und einem BNO055-Sensor zeigt, dass die Apple Watch, unterstützt durch KI, insgesamt die genauesten Messungen liefert. Das System bietet einen Nachweis, dass, mithilfe von KI und Bildanalysen, Gelenkbewegungen in der Rehabilitation präzise überwacht werden können.
Sebastian Mansow-Model, Motognosis
Roland Tilz, Klinik für Rhythmologie, UKSH und Christian Finke, Active-Health
Hannes Hesse, Martin Leucker, Universität zu Lübeck und UniTransferKlinik
GAIA-X-Med realisiert die Grundlagen für ein KI-Med-Ökosystem in der Domäne Gesundheit auf Basis der europaweit harmonisierten GAIA-X-Architektur. Das Projekt hat das Ziel, eine sichere und vernetzte Daten- und Service-Infrastruktur im Bereich Gesundheit zu schaffen, um intelligente Lösungen bauen zu können. Der Fokus liegt dabei auf der Kooperation zwischen Medizintechnik-Unternehmen, Wissenschaft und Kliniken. Bei GAIA-X-Med geht es um die Schaffung einer integrierten, aber dezentralen Datenplattform, bei der die medizinischen Datenschutzanforderungen berücksichtigt werden und die Beteiligten ihre digitale Souveränität behalten. So können medizinisch-ökonomische Potenziale gut ausgeschöpft werden.
Bruno Ristok, C&S Computer und Software GmbH
TEAM-X realisiert ein geschütztes, vertrauenswürdiges und digitales Datenökosystem. Die Basis für das sogenannte Trusted Ecosystem of Applied Medical Data eXchange, kurz TEAM-X, legt Gaia-X. Über die verteilte und vernetzte Dateninfrastruktur sollen sich neue Geschäftsmodelle, digitale Produkte und smarte Dienstleistungen für die Versorgung realisieren lassen.
Sarah Wächter, BIH Charité Berlin
Dabajsa
Matteo Giomi, Anonos / Statice
Georgios Kaissis, Technische Universität München
Esfandiar Mohammadi, Universität zu Lübeck
Ludwig Pechmann, UniTransferKlinik
Ozan Aykurt, Folker Spitzenberger, TH Lübeck und Fraunhofer IMTE
Christian Herzog, Universität zu Lübeck
Warum ist Ethik für verantwortungsvolle KI wichtig? Was sind Inhalte ethischer Reflexion von KI? Wann im KI-Forschungs- und Innovationprozess ist sie relevant? Wie und mit welchen Methoden kann ethische Reflexion unterstützt werden? Auf diese gängigen Fragen aus der KI-Innovationspraxis geht Sabrina Blank ein und veranschaulicht verschiedenen Möglichkeiten zur Umsetzung aus Praxisbeispielen von Kollaborationen des Ethical Innovation Hub.
Indeed Innovation, Karel Golta
Karel J. Golta stellt ein Framework mit 10 moralischen Fragen und 5 zentralen Werte vor und zeigt, wie diese auf technologische Innovation und insbesondere auf die Entwicklung verantwortungsvoller KI (RAI) angewendet werden können. Durch interaktive Übungen und Diskussionen mit dem Publikum beleuchten wir gemeinsam die unterschiedlichen ethischen Dimensionen und fördern einen praxisorientierten Austausch über Innovationen für die nächste Generation.