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Klassische optische Bildgebungsverfahren basieren auf monochromatischer oder RGB-Bildgebung und erfassen nicht das gesamte Spektrum, was viele diagnostische Verfahren auf einfache Bildgebung beschränkt. Die hyperspektrale Bildgebung (HSI) eröffnet hingegen vielfältige neue Anwendungsmöglichkeiten. So ermöglicht HSI während operativer Eingriffe eine präzise Überwachung der Perfusion, d.h. der Durchblutung von Organen und Wunden. Aktuell werden bspw. zur Überwachung Parameter aus der Dopplersonographie und Pulsoximetrie herangezogen, die jedoch nicht zuverlässig auf offene Wunden und Organe anwendbar sind. Dies führt dazu, dass die Beurteilung von Gewebeschäden oft auf der subjektiven Einschätzung des behandelnden Arztes beruht. Um eine exakte Diagnose zu stellen, müssen Patienten Gewebe entnommen und anschließend analysiert werden, was eine Echtzeitüberwachung unmöglich macht.

Hyperspektrale Bildgebung könnte hier einen Paradigmenwechsel bewirken. Sie bietet eine patientenfreundliche Lösung, da sie sich problemlos in die Routinediagnostik integrieren lässt. Dabei werden klinisch relevante Informationen mit hoher Datenrate und chemischer Spezifität erfasst und mithilfe von KI-Methoden analysiert. Die gewonnenen Daten können zudem mithilfe von Augmented Reality in Form von Datenwürfeln visualisiert werden, um sie gemeinsam mit dem zu untersuchenden Gewebe darzustellen.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines modularen HSI-Systems, das sowohl in der perioperativen Phase als auch endoskopisch eingesetzt werden kann. Durch die Integration geeigneter KI-Modelle soll die Visualisierung der molekularen Gewebesignatur mittels hyperspektraler Bildgebung ermöglicht werden. Im Rahmen des Projekts wird der Transfer in die klinische Forschung angestrebt, wobei initiale Tests in Kooperation mit dem Universitätsklinikum Jena geplant sind.

Das Hauptprojekt, zu dem HyperVISMO gehört, finden Sie hier.