neuroRAD 2019 – Hirnvolumetrie mit KI-basierten Tools

neuroRAD 2019 – Hirnvolumetrie mit KI-basierten Tools

Für die Hirnvolumetrie gibt es bereits einen ganzen Werkzeugkasten an Software-Unterstützung.

  • Präsentationstag:
    10.10.2019 1 Kommentare
  • Autor:
    mh/ktg
  • Quelle:
    neuroRAD 2019

Die KI-Start-ups erobern den neuroRAD: Was KI-basierte Programme im Bereich der Hirnvolumetrie schon leisten, zeigten sieben junge Unternehmen beim ‚Start-Up-Pitch’:

Schneller, besser, komfortabler

Das Erkennen regionaler Abweichungen des Hirnvolumens ist zeitaufwendig und seine Ergebnisse sind stark befunderabhängig. Die aktuelle Software hat den RadiologInnen inzwischen einiges zu bieten: Zuverlässiges Quantifizieren einzelner Hirnregionen, automatisierte Anbindung an Scanner und PACS sowie vorformulierte, strukturierte Befunde. Alles zusammen soll den radiologischen Workflow deutlich effizienter machen.

Klinisch soll die Kartierung zerebraler Atrophien dazu beitragen, Muster neurodegenerativer Prozesse zu erkennen und die Diagnosestellung zu erleichtern – etwa bei demenziellen Prozessen oder Multipler Sklerose. Eines der vorgestellten Systeme (VEObrain) liefert zusätzlich einen Wahrscheinlichkeitswert für das Vorliegen eines Normaldruck-Hydrozephalus (NPH).

Cloud oder lokale Installation

Beim Thema ‚Cloud oder lokale Installation’ scheiden sich die Geister. Sofern die Software-Schmieden nicht beides anbieten, betonen sie die Vorzüge ihrer jeweiligen Lösungen: Die Cloud punktet damit, dass Installation und Wartung entfallen und keine Ausfallzeiten auftreten. Obendrein unterstreichen die Entwickler das hohe Maß an Datensicherheit ihrer Produkte. „Es gibt in Deutschland Vorbehalte gegenüber cloudbasierten Lösungen, aber es gibt nicht Sichereres“, bekräftigte Martin Seelhorst von icometrix, einer Firma aus dem belgischen Leuven.

Nur ein Entwickler bietet sein System ausschließlich zur lokalen Installation an: VeganBagel von BrainImAccs ist eine kostenfreie Open-Source-Software, was vom Publikum mit Applaus bedacht wurde. Support können die Entwickler von der Uni Düsseldorf nicht anbieten, „wir hoffen aber auf Beteiligung aus der Community“, so Christian Rubbert, Oberarzt in der Radiologie der Uniklinik Düsseldorf.

Expertise: von RadiologInnen für RadiologInnen

Zwei Anbieter nehmen für ihre Produkte in Anspruch, dass sie „von Radiologen für Radiologen“ entwickelt wurden: Neben den Düsseldorfern von BrainImAccs trifft das auch auf VEObrain zu, eine Ausgründung der Uniklinik Freiburg. „Wir kommen direkt aus der Praxis und haben das System zehn Jahre lang angewendet“, so Karl Egger von der Klinik für Neuroradiologie in Freiburg.

Eine Besonderheit gibt es von jung diagnostics aus Hamburg: In der Premiumversion bietet ihr Service zusätzlich zur KI-Auswertung die strukturierte Befundung durch einen Neuroradiologen. „Qualitätskontrolle ist eines der wichtigsten Themen, gerade auch wegen der heterogenen MRT-Protokolle“, so Verena Dohrau, Projektmanagerin bei jung diagnostics. Daher braucht es bei diesem Anbieter auch etwas länger, bis die Ergebnisse bereitgestellt werden – in der Regel am selben bzw. am nächsten Werktag. „Dafür muss aber der Radiologe auch nicht noch einmal draufschauen“, versprach Dohrau.

Workflow und Kommunikation mit Niedergelassenen

Komfortable Anbindung an Scanner und PACS versprechen alle Anbieter. Wie gut das dann im Einzelfall funktioniert und tatsächlich den Workflow vereinfacht, muss sich aber jeweils vor Ort erweisen.

Ein kommunikatives Alleinstellungsmerkmal bietet VEObrain: Über ihre Plattform mRay liefert das System die Bilder auf Tablet oder Smartphone aus und erlaubt die Kommunikation etwa mit niedergelassenen KollegInnen.

Hier die Anbieter und ihre Produkte im Kurzportrait:
  • veobrain.com
  • Ausgründung der Uniklinik Freiburg
  • Produkt: VEOmorph
  • Einsatzbereiche: Gehirnvolumetrie
  • Installation: Cloud oder lokal
  • CT + MRT inkl. 3D-Daten
  • Automatisch Bilddaten-Transfer vom Scanner
  • Schnelligkeit: Daten innerhalb von fünf Minuten auf PACS bzw. Mobilgerät

Besonderheiten

  • Wahrscheinlichkeitswert für Normaldruck-Hydrozephalus (NPH) – Radiologe hat zu entscheiden, ob zum klinischen Bild passend
  • Modul VEOcore für die Schlaganfalldiagnostik: automatisierte Perfusionsauswertung (CT + MRT) mit Segmentierung von Infarktkern und Minderperfusion
  • Auslieferung der Bilder auch auf Tablet oder Smartphone
  • Kommunikation anderen Versorgungsbeteiligten

Wissenschaftliche Studien

Comparison of automated and visual DWI ASPECTS in acute ischemic stroke.
Kellner E et al.
J Neuroradiol 2019 Sep;46(5):288-293

Automated Infarct Core Volumetry Within the Hypoperfused Tissue: Technical Implementation and Evaluation.
Kellner E et al.
J Comput Assist Tomogr 2017 Jul/Aug;41(4):515-520

Imaging in acute ischemic stroke using automated postprocessing algorithms.
Egger K et al.
Nervenarzt 2018 Aug;89(8):885-894

Voxel-wise deviations from healthy aging for the detection of region-specific atrophy.
Klöppel S et al.
Neuroimage Clin 2018;20:851-860

Applying Automated MR-Based Diagnostic Methods to the Memory Clinic: A Prospective Study.
Klöppel S et al.
J Alzheimers Dis 2015;47(4):939-54

  • https://github.com/BrainImAccs
  • Entwicklung von Radiologen der Uni Düsseldorf
  • Produkt: VeganBagel
  • Einsatzbereich: Gehirnvolumetrie
  • Installation: Ausschließlich lokal
  • Darstellung regionaler Volumenabweichungen in Relation zur Standardpopulation Gesunder
  • Volle Integration ins PACS für automatisierten Datentransfer
  • Schnelligkeit: farbkodierte Bilder nach etwa zehn Minuten

Besonderheiten

  • Open Source
  • Linux-Server erforderlich
  • https://www.jung-diagnostics.de
  • Produkte: Biometrica RAD, Biometrica MS
  • KI-gestützte Biomarker zur die Patientenversorgung
  • Einsatzbereich: Hirnvolumetrie, MS, Alzheimer
  • Installation: Cloudbasiert
  • Schnelligkeit: am selben bzw. nächsten Werktag
  • Zehn Jahre Markterfahrung; bislang rund 16.000 MRT-Analysen in der Patientenversorgung und 40.000 MRT-Analysen aus der klinischen Forschung

Besonderheiten

  • Radiologisch geprüfte, strukturierte Befundvorschläge (Premiumversion)
  • Qualitätsgesicherte Biomarkeranalysen durch MR-Scanner-Kalibrierung
  • Manuelle Qualitätssicherung
  • https://www.cortechslabs.com
  • Produkte: NeuroQuant (FDA Clearance 2006)
  • Einsatzbereich: Gehirnvolumetrie
  • Installation: Cloud (EU-basierte Server) oder lokal
  • Schnelligkeit: Läsionsquantifizierung in 15-20 Minuten

Besonderheiten

  • Modul LesionQuant (FDA Clearance 2014) zur Erkennung zerebraler Läsionen (MS)
  • Bei rund 800 Institutionen in 35 Ländern im Einsatz. Monatlich werden rund 10.000 klinische Scans prozessiert.
  • Normativer Datensatz aus den Altersgruppen 3-100
  • https://www.cneuro.com
  • Produkte: cNeuro (Platform), cMRI (Modul)
  • Einsatzbereiche: Hirnvolumetrie anhand von T1 und FLAIR MRT Scans
  • Installation: Ausschließlich cloudbasiert

Besonderheiten

  • Modul cDSI für den Clinical Decision Support – kombiniert Daten aus Bildgebung, Neuropsychologie und Biomarkern (Liquor, Apolipoprotein E) und liefert einen kompakten Überblick aller Daten.

Wissenschaftliche Studien
Bruun et al. Detecting frontotemporal dementia syndromes using MRI biomarkers.
NeuroImage Clinical 2019;22:101711

Koikkalainen et al. Automatically computed rating scales from MRI for patients with cognitive disorders. 
European Radiology, 2019. 

Rhodius-Meester et al. Computer-assisted prediction of clinical progression in the earliest stages of AD. 
Alzheimer’s & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring (2018). 

Bruun et al. Evaluating combinations of diagnostic tests to discriminate different dementia types. 
Alzheimer’s & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring 10, 509-518, 2018.

  • https://mediaire.de/product/mdbrain
  • Produkt: mdbrain
  • Einsatzbereich: Gehirnvolumetrie, Läsionscharakterisierung
  • Schnelligkeit: Strukturierte Befunde innerhalb etwa 15 Minuten
  • Installation: Ausschließlich lokal
  • Vollständige Integration in das lokale PACS
  • EU-weite Zulassung als Medizinprodukt
  • Kosten je nach monatlichem Volumen
  • https://icometrix.com
  • Produkt: icobrain
  • Einsatzbereich: Hirnvolumetrie (Demenz), Läsionscharakterisierung (MS)
  • Schnelligkeit: 30 Minuten bis zum fertigen Report
  • MRT + CT-Daten
  • Installation: Ausschließlich cloudbasiert

Besonderheiten

  • Modul für Schädel-Hirn-Trauma
  • Eingehende Datensätze zum akuten Schädel-Hirn-Trauma werden stets vorgezogen und in wesentlich kürzerer Zeit analysiert.

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