Neuer Ansatz für Endometriose-Patienten

Forscher der Fachhochschule Dortmund wollen mit hyperspektraler Bildgebung und KI-Methoden die medizinische Versorgung bei Endometriose verbessern.

Je früher und präziser die Diagnose ausfällt, desto besser für die Gesundheit und Lebensqualität von Frauen, die unter Endometriose leiden. Genau das wollen Wissenschaftler der Fachhochschule Dortmund nun mit hyperspektraler Bildgebung und KI-Methoden erreichen.

Denn vor allem die unterschiedlich ausgeprägten Symptome sorgen dafür, dass die Diagnose Endometriose oftmals (zu) lange dauert. Und das hat Folgen: Wird das Gewebe nicht rechtzeitig entfernt, kann es bis hin zur Unfruchtbarkeit führen. Laut Robert-Koch-Institut (RKI) erkranken zehn bis 15 Prozent der Frauen an Endometriose.

Der minimalinvasive chirurgische Eingriff mittels Endoskopie gilt bei der Behandlung als Goldstandard. Doch bislang wird lediglich anhand des visuellen Endoskop-Bildes entschieden, ob und an welchen Stellen genau eine Endometriose-Läsion vorliegt. Das birgt Risiken. „Wir setzen ergänzend auf hyperspektrale Bildanalyse zur Gewebeklassifikation“, sagt Stefan Patzke, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt „HSI4MIC“ am Fachbereich Informationstechnik der FH Dortmund.

255 versus drei Bänder

Mit der eingesetzten Hyperspektralkamera werden bis zu 255 Spektralbänder erfasst. Das rein visuelle Endoskop-Bild hat lediglich drei Bänder, nämlich rot, blau und grün. Neben der deutlich verbesserten spektralen Auflösung kommen zudem einige weitere Spektralbänder in Richtung Nah-Infrarot bis UV hinzu, die für das menschliche Auge gar nicht wahrnehmbar sind. In diesem „spektralen Fingerabdruck“ sucht Stefan Patzke mithilfe von Künstlicher Intelligenz nach charakteristischen Eigenschaften einer Endometriose-Läsion. „Unser Ziel ist ein Hilfsangebot für Mediziner“, betont Patzke. So sollen künftig mit neuer Sensorik und der entsprechenden Software direkt während der endoskopischen Untersuchung Hinweise auf betroffenes Gewebe gegeben werden. „Die Medizinerkönnen diese Stellen dann noch einmal genau prüfen.“ Im Idealfall bleiben so möglichst keine Endometriose-Rückstände im Körper und damit den Betroffenen Folge-Operationen erspart.

Daran haben auch die Kliniken ein großes Interesse. Die FH Dortmund kooperiert in diesem Projekt mit Krankenhäusern aus der Region – dem Klinikum Dortmund sowie dem Endometriosezentrum des Marienkrankenhauses in Schwerte. Beide wurden bereits mit einer Hyperspektral-Kamera ausgestattet und liefern die spektral hochaufgelösten Aufnahmen des Gewebes, mit denen Stefan Patzke arbeitet. Im kommenden Jahr sollen entsprechende Ergebnisse vorliegen. „Ich gehe davon aus, dass mit unserem Ansatz das schadhafte Gewebe zuverlässig zu erkennen ist“, sagt er zuversichtlich. Der anschließende Schritt sei dann die technische Integration der Hyperspektralkamera in das endoskopische Werkzeug. „Das wird einfacher, wenn wir genau wissen, welche Spektralbänder für die Erkennung relevant sind.“