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Neurochirurgie

Gehirn-OP: Wiener Chirurgen setzen auf Künstliche Intelligenz

(FOTO: iStock/gorodenkoff)
(FOTO: iStock/gorodenkoff)

Wiener Neurochirurgen forschen an einem Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) für genauere Tumoroperationen im Gehirn.

Diese innovative Methode ermöglicht es, während des chirurgischen Eingriffs binnen Minuten zuverlässige Gewebeanalysen durchzuführen. Im Herz der Forschung steht ein digitales System, das direkt im OP-Saal angewendet wird, um Gewebeproben sofort zu analysieren. Dieser Fortschritt verspricht eine erhebliche Zeitersparnis und Präzisionssteigerung gegenüber traditionellen Methoden.

Herausforderung

Georg Widhalm, der an der Universitätsklinik für Neurochirurgie der Medizinischen Universität Wien und des Allgemeinen Krankenhauses Wien tätig ist, weist auf die Grenzen des herkömmlichen Verfahrens hin: „Mit der bisher üblichen Methode muss die Probe vom OP-Saal auf die Neuropathologie transportiert werden, wo händisch Gewebeschnitte angefertigt, gefärbt und analysiert wurden. Das dauert im internationalen Schnitt ungefähr eine halbe Stunde“

Lisa Köorner, eine Kollegin Widhalms, berichtet von einem bedeutenden Fortschritt: „Mit dieser neuartigen Technik ist innerhalb von wenigen Minuten ein digitaler Gewebeschnitt verfügbar, der anschließend virtuell von den Neuropathologinnen und Neuropathologen befundet werden kann“

KI-System zur Gewebeunterscheidung

Ein weiterer Durchbruch ist ein KI-System, das Tumorgewebe von gesundem Gehirngewebe unterscheiden kann. Entwickelt wurde dieses System von Forschern um Todd Hollon von der University of Michigan in den USA. Es nutzt maschinelles Lernen, um Systeme zu trainieren die Tumorcharakteristika zuverlässig zu identifizieren.

500 KI-Operationen

Seit 2020 fanden rund 500 Operationen statt, bei denen diese KI-Histopathologie zum Einsatz kam. Diese wurden in Kooperation mit der Abteilung für Neuropathologie und Neurochemie, geleitet von Romana Höftberger, durchgeführt.

Die Neurochirurgie gilt als idealer Anwendungsbereich für diese Technologien, da es eine Vielzahl von Hirntumor-Arten gibt und die Abgrenzung zwischen Tumorgewebe und gesundem Gewebe besonders schwierig ist.

Innovative Ansätze im Blickpunkt

Die neuen Methoden werden nicht nur bei Hirntumoren, sondern auch bei anderen Krebsarten wie Lungenkrebs erforscht. Ein bevorstehendes Symposium am heutigen Freitag in der MedUni mit dem Titel „Digitalisierung und neue KI-Technologien in den Neurowissenschaften“ wird diese Themen weiter vertiefen. Todd Hollon wird dabei als Gastredner auftreten und über Fortschritte in der maschinellen Analyse molekularpathologischer Eigenschaften diskutieren.

Zusammenarbeit über Grenzen hinweg

Teams aus Österreich und Tschechien werden ihre Fortschritte in der Digitalisierung und KI-Anwendung in den Neurowissenschaften vorstellen. Auch die Nutzung von Virtueller Realität (VR) für die OP-Planung steht im Fokus dieser innovativen Forschungsbemühungen. „Hier gibt es sehr viel Potenzial. Wir sind hier gerade erst am Beginn“, so die Mediziner.