23.07.2020

Linzer Startup cortEXplore entwickelt “Navi” für komplexeste Operationen am Gehirn

Das in Linz ansässige Startup cortEXplore hat ein neurochirurgisches Navigationssystem entwickelt, mit dem Chirurgen Eingriffe am Gehirn präzise planen, simulieren und durchführen können. Der brutkasten hat mit dem Gründer und Neurowissenschaftler Stefan Schaffelhofer über die technologische Entwicklung und die Zukunftspläne des Startups gesprochen.
/artikel/cortexplore
cortEXplore
Die Gründer Stefan Schaffelhofer (l.) und Robert Prückl (r.)| tech2b/Andreas Balon
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Operationen am Gehirn sind für die Patienten besonders risikoreich. Aufgrund der hohen Dichte an funktionalem Gewebe und Blutgefäßen kann bei einer ungenauen Platzierung und Führung von Instrumenten das hochkomplexe Gehirngewebe irreversibel geschädigt werden. Im schlimmsten Fall kann eine derartige Verletzung zum Tod des Patienten führen.

Eine neuartige Soft- und Hardware-Lösung des Linzer Startups cortEXplore, das 2018 gegründet wurde, kann hier Abhilfe schaffen. Das Startup rund um den oberösterreichischen Neurowissenschaftler Stefan Schaffelhofer entwickelte ein chirurgisches Navigationssystem, um Eingriffe am Gehirn sicher und effizient durchführen zu können. 

Wie Schaffelhofer gegenüber dem brutkasten erläutert, soll so die Planung, Simulation und schlussendlich die Durchführung von komplexen Operationen für Chirurgen erleichtert werden. Mit Hilfe des Systems lassen sich beispielsweise bereits vor der Operationen eines Gehirntumors, die einzelnen Schritte bis ins kleinste Detail planen, um möglichst effizient zur betroffenen Stelle vordringen zu können.

3D-Modell des Gehirns für Planung und Simulation

cortEXplore hat dafür eine Software entwickelt, die Patientenbilder aus verschiedenen bildgebenden Verfahren zusammenführt. Als Bilddaten werden hierfür Informationen herangezogen, die im Rahmen von Computertomografie und Magnetresonanztomografie-Verfahren gewonnen werden. Nach der Zusammenführung der unterschiedlichen Bilder können Ärzte so ein detailliertes Modell  des Schädels, Gehirngewebes und der Gefäße errechnen. Das hochauflösende Computermodell dient in weiterer Folge zur virtuellen Planung der Operation. Doch nicht nur das: Mit den virtuellen 3D-Daten kann mit Hilfe eines 3D-Druckers ein plastisches Modell erstellt werden, das den Ärzten zur Vorbereitung dient. Zudem können auch Studierende oder Forscher mit Hilfe des Modells komplexe Eingriffe erlernen und üben.

(c) tech2b

Darstellung von Gehirn und Instrumenten in Echtzeit

Die Technologie und die entsprechenden Computermodelle von cortEXplore kommen nicht nur vor einer Operation, sondern auch während des neurochirurgischen Eingriffs zum Einsatz. Schaffelhofer erläutert, dass sich durch die Kombination der Software mit Hardware-Komponenten die Position der chirurgischen Werkzeuge im Gehirn im Submillimeterbereich bestimmen lässt. Schaffelhofer setzt hierfür mit seinem Team auf Kameras und Sensoren, die im Operationssaal angebracht werden. Das Startup aus Linz wählte hierfür einen komplett neuen Ansatz, der den derzeitigen State-of-the-Art-Ansatz von Operationen künftig disruptiv verändern könnte. “Derzeit kommt bei Gehirnoperationen ein mechanischer Rahmen zum Einsatz auf dem die Instrumente über Gelenke vorab eingestellt werden. Bei unserem System fällt das komplexe Einstellen des mechanischen Rahmens komplett weg, da die chirurgischen Instrumente mit Hilfe der optischen Kameras erkannt werden. Anschließend werden die Instrumente in die anatomischen Bilder der MRT- und CT-Aufnahmen in Echtzeit projiziert”, so Schaffelhofer. 

Zum Einsatz kommen hierfür  Algorithmen, die die Relation der Instrumente zum Gehirn errechnen. Die Darstellung der Anatomie und Gehirnareale kann zudem über eine HoloLense-Brille erfolgen. Anhand einer Mixed-Reality-Darstellung wird dem Chirurgen so angezeigt, in welchem Winkel er die Instrumente ansetzen muss.

cortEXplore: Entwicklung des Prototypen 

Die Idee für diese bahnbrechende Operationsmethode kam Schaffelhofer im Zuge eines Post-Doc-Aufenthalts an der New Yorker “Rockefeller University”. “Während meiner Forschungstätigkeit hatte ich das Problem, dass ich sehr kleine Areale im Gehirn erreichen musste. Aus der Not heraus habe ich einen Prototypen gebaut, der vor Ort sehr gut angekommen ist und schlussendlich im eigenen Labor und benachbarten Laboren zur Anwendung kam”, so Schaffelhofer. Schlussendlich entschloss sich Schaffelhofer gemeinsam mit drei weiteren Partnern zur Unternehmensgründung, um das Produkt marktreif zu machen. Im Zuge der Entwicklung erhielt das Startup neben einer Preseed-Förderung eine sechsstellige Seed-Förderung der aws. “Die Förderung der aws gab uns ausreichend Spielraum, um die ersten Schritte Richtung Marktreife zu setzen”, so Schaffelhofer.

Die Zukunftspläne von cortEXplore

Derzeit befindet sich das Team um Schaffelhofer, das neben einem Radiologen auch Spezialisten für Software- und Hardware-Entwicklung umfasst, im Abschluss der Prototypen-Phase. Mittlerweile kommt der Prototyp in mehreren Universitäten in den USA und Kanada zur Anwendung. 

Wie Schaffelhofer abschließend erläutert, zählen die USA auch zum künftigen Kernmarkt von cortEXplore. Die Zulassung als Medizinprodukt wird allerdings noch zwei bis drei Jahre dauern. Hierfür arbeitet das Startup aktuell mit dem Neuromed-Campus des Kepler Universitätsklinikums und dem RISC-Institut der JKU zusammen. Erste Auszeichnungen konnte das Startup allerdings jetzt schon für sich verbuchen: Neben dem tech2b Gründerpreis EDISON in Gold in der Kategorie “beste Technologie” wurde das Startup im Rahmen des  i2b Businessplan-Wettbewerbs für den besten Businessplan des Jahres 2019 ausgezeichnet.


Disclaimer: Der Beitrag über cortEXplore entstand in Kooperation mit der aws

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Alexandra Anderson, Marketing Director DACH bei GoDaddy
Alexandra Anderson, Marketing Director DACH bei GoDaddy | Foto: Hariprasad Nair

GoDaddy ist der weltweit größte Domainnamenregistrar und sitzt weltweit an 14 Standorten. Das Unternehmen unter CEO Aman Bhutani verfügt über mehr als 20 Millionen Kunden bei 9.000 Mitarbeiter:innen und hat aktuell rund 84 Millionen Domains in Verwaltung. Neben dem Fokus auf Kleinunternehmer:innen unterstützt GoDaddy auch Gründer:innen im DACH-Raum und bietet Hilfestellung bei der Implementierung von Künstlicher Intelligenz ins eigene Unternehmen – u.a. durch KI-Prompts – oder beim Marketing.

Hürden der Implementierung

Obwohl die Nutzung von Künstlicher Intelligenz in der österreichischen Unternehmenslandschaft steigt, war sie laut einer Untersuchung der Statistik Austria aus dem Jahr 2023 für den Großteil der Unternehmen (88 Prozent) bislang noch kein Thema.

Unternehmen, die die Nutzung von KI bereits erwogen, aber (noch) keine KI-Technologien implementiert haben, nennen als Gründe dafür fehlendes Fachwissen (7 Prozent), rechtliche Unklarheiten über den KI-Einsatz, die Inkompatibilität von Daten und Systemen sowie Schwierigkeiten bei der Verfügbarkeit und Qualität der benötigten Daten. Alles Hürden, die GoDaddy kennt und Lösungen dafür bietet.

“Viele vergessen, dass sie den Schritt in die KI-Welt nicht alleine gehen müssen”, sagt Alexandra Anderson, Marketing Director DACH bei GoDaddy. “Der richtige Partner unterstützt sie mit Werkzeugen und Ressourcen für einen einfachen und kostengünstigen Einstieg. Bei GoDaddy helfen wir Unternehmer:innen, im digitalen Markt zu bestehen. Wir haben weltweit von unseren Kund:innen gelernt und sind in der Lage, dieses Wissen zu nutzen, um anderen Unternehmen zu helfen, ihr volles Potential zu erreichen.”

GoDaddy: “KI-Potential erkannt”

Dass dieses Potential nicht bloß den großen Playern am Markt zur Verfügung steht, sondern die Möglichkeiten von KI-Technologie auch von Kleinunternehmer:innen und Startups erkannt wurden, zeigt ebenfalls eine eigens global durchgeführte Umfrage von GoDaddy.

Darin heißt es, dass sieben von zehn Kleinunternehmer:innen glauben, dass die Implementierung von Künstlicher Intelligenz mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem greifbaren positiven Einfluss auf ihre wirtschaftliche Bilanz führen würde. So eine Erkenntnis.

Eine weitere dreht sich um das Vertrauen der Kleinunternehmer:innen in ihre Fähigkeit, KI-Technologien effektiv zu nutzen. Ähnlich zu den statistik.at-Ergebnissen aus dem Vorjahr gaben in der GoDaddy-Befragung nur acht Prozent der Befragten an, wenig Vertrauen in ihre Fähigkeiten bezüglich des Umgangs mit KI zu haben. 68 Prozent zeigen sich bei dieser Untersuchung dagegen zuversichtlich.

“Insgesamt unterstreichen die Ergebnisse unserer Umfrage deutlich die wachsende Bedeutung von Künstlicher Intelligenz für Unternehmen in der DACH-Region”, sagt Anderson.

Unterschiede zwischen Generationen

Allerdings muss man erwähnen, dass die Wahrnehmung der KI-Potenziale für Kleinunternehmen stark zwischen den Generationen variiert. Millennials, Gen-X und Babyboomer sehen die größten Vorteile in den Bereichen Marketing (59 Prozent), Geschäftsplanung und -strategie (45 Prozent) sowie beim Kundenservice (35 Prozent).

Die Gen-Z hingegen vermerkt das Hauptpotential im Finanzmanagement (64 Prozent). Nur etwas mehr als ein Drittel der Gen-Z-Befragten glauben, dass Marketing den größten Nutzen von KI für ihr Unternehmen bietet.

Vor allem Unternehmerinnen würden weniger Zuversicht in Bezug auf die Integration von KI-Technologien im Vergleich zu männlichen Kollegen zeigen. Laut den aktuellen Umfragedaten sind nur 54 Prozent der Frauen im Vergleich zu 76 Prozent der Männer optimistisch über die Integration und Weiterentwicklung von KI-Technologien in ihren Unternehmen.

Auch bei der digitalen Transformation unterscheiden sich die Schwerpunkte zwischen Frauen und Männern: Unternehmerinnen legen den Fokus auf die Verbesserung der Kundenbindung und -erfahrung. Unternehmer priorisieren hingegen die Steigerung der Effizienz und die Integration neuer Technologien wie KI für Innovationen.

GoDaddy unterstützt mit Tools und Rat

Trotz unterschiedlicher Schwerpunktsetzung und Fokusgewichtung lassen sich aus beiden Umfragen zusammenführend wichtige Erkenntnisse ziehen. Die Themen, die Gründer:innen beschäftigen, verfolgen alle das Ziel, ihre Unternehmen weiterzuentwickeln und – für die heutige Zeit essentiell – aufs nächste (digitale) Level zu heben. Mit oder ohne KI.

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