Benutzerfreundlicher, tragbarer Mikroskopscanner für die Telepathologie
In der Pathologie kommen routinemäßig herkömmliche Methoden der Mikroskopie zum Einsatz, um die Bruttoanatomie einer Probe, das Erscheinungsbild und die chemische Signatur der Zellen zu untersuchen. In bestimmten Fällen, etwa bei der Krebsdiagnostik, werden auch Genmarker berücksichtigt oder Antikörper eingesetzt, um die Expressionsmuster krankheitsbezogener Biomarker aufzudecken. Der Mangel an pathologischen Fachkräften hemmt jedoch die Leistungsfähigkeit der mit pathologischen Untersuchungen verbundenen Krankheitsdiagnosen.
Proprietäre Technologie für einen tragbaren Mikroskopscanner
Um diese Schwachstelle auszuräumen, schlagen Forschende des EU-finanzierten Projekts GRUNDIUM digitale und ferndiagnostische Methoden in der Pathologie als Lösungsweg vor. „Die meisten klinischen Labors verfügen aktuell nicht über die Technologie, die für die digitale Pathologie nötig wäre, und sind auf fehleranfällige manuelle Verfahren sowie die pathologische Expertise, die sie vor Ort finden, angewiesen“, erklärt Projektkoordinator Mika Kuisma. Als Alternative zu den teuren und sperrigen Mikroskopen, die heutzutage auf dem Markt sind, entwarf und baute GRUNDIUM einen tragbaren Mikroskopscanner. Das Projektteam besteht aus ehemals führenden Köpfen im Bereich Innovation bei Nokia und Microsoft. Es entwickelte eine bahnbrechende Technologie, die das Scannen von Objektträgern ermöglicht und die Telepathologie unterstützt. Der Mikroskopscanner von GRUNDIUM kommt nicht nur der Ferndiagnostik zugute, sondern passt auch in jeden Arbeitsablauf und erzeugt Bilder von hoher Qualität. Er lässt sich mit jedem internetfähigen Gerät verbinden und die hergestellten Bilder können rasch online an eine Expertin oder einen Experten der Pathologie oder zum Einholen einer zweiten Meinung weitergeleitet werden. Der Scanner ist mit einer Webanwendung verbunden, die über eine Schnittstelle kommuniziert und somit Datenschutz und -sicherheit gewährleistet. Das Plug-in-Framework unterstützt nahezu jedes Protokoll für die Übermittlung von Bildern durch Streaming oder Export. Insbesondere aber ist der Mikroskopscanner von GRUNDIUM benutzerfreundlich und erfordert lediglich eine 15-minütige Einweisung. Die Objektträger lassen sich im Handumdrehen scannen, wobei mehrere Einheiten parallel bearbeitet werden können, sodass eine Abwicklung mit hohem Durchsatz möglich ist. So ist der Scanner besonders für Anwendungsfälle geeignet, bei denen schnelle Ergebnisse gefragt sind, und kann sogar in klinischen Umgebungen, in denen eine intraoperative Diagnose erforderlich ist, für Ergebnisse in Echtzeit eingesetzt werden.
GRUNDIUM-Scanner: die Zukunft der digitalen Pathologie
Ein wichtiges Merkmal der GRUNDIUM-Technologie ist, dass sie auch auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Diagnosen unterstützt. Kuisma führt dazu aus: „Die KI erledigt dabei den langweiligen Teil der Arbeit, wie etwa die Zählung der Zellkerne oder die Erkennung von Anomalien bei Dutzenden Objektträgern, sodass die Fachkräfte dann nur noch die wichtigen Bilder prüfen müssen.“ Der GRUNDIUM-Scanner bietet die für solche KI-Lösungen erforderliche Zuverlässigkeit, Bildschärfe und Benutzerfreundlichkeit. Die Partner verfolgen die Vision, Menschen weltweit zu helfen, eine bessere Gesundheitsversorgung durch Zugang zu professionellen Diagnosen zu erhalten. Dank der Möglichkeiten der digitalen Pathologie – der Umwandlung physischer Proben in digitale Bilder – ist medizinisches Fachpersonal in der Lage, effektiver zu arbeiten und mehr Patientinnen und Patienten per Ferndiagnose zu behandeln. Das ist die Zukunft der Krankheitsdiagnostik. In Zusammenarbeit mit der Harvard Medical School und dem Massachusetts General Hospital in den Vereinigten Staaten nimmt GRUNDIUM an molekularpathologischen Studien in Boston sowie an einem Projekt zur Schulung lokaler Pathologinnen und Pathologen in Uganda teil. Darüber hinaus setzt das Karolinska-Institut in Schweden den GRUNDIUM-Mikroskopscanner in einem ferndiagnostischen Projekt zur Früherkennung von Gebärmutterhalskrebs in Kenia ein. GRUNDIUM geht zudem Partnerschaften mit anderen Unternehmen in der Wertschöpfungskette ein und erarbeitet vollständige Lösungen für verschiedene Bedürfnisse. Die Zusammenarbeit mit einem der weltweit größten Unternehmen im Bereich Tiergesundheit führte zur Entwicklung einer patientennahen, voll automatisierten Testlösung für tierärztliche Kliniken.
Schlüsselbegriffe
GRUNDIUM, Mikroskopscanner, digitale Pathologie, tragbar, KI, Telepathologie, künstliche Intelligenz
