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
sponsored

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

Deine ungelesenen Artikel:
03.02.2025

KI in Europa: „Müssen aggressiv reingehen, um unseren Wohlstand zu halten“

Was braucht es, damit Österreich und Europa bei künstlicher Intelligenz nicht zurückfallen? Diese Frage diskutierten Hermann Erlach (Microsoft), Marco Porak (IBM), Peter Ahnert (Nagarro) und Jeannette Gorzala in der vorerst letzten Folge der brutkasten-Serie "No Hype KI".
/artikel/no-hype-ki-folge-6
03.02.2025

KI in Europa: „Müssen aggressiv reingehen, um unseren Wohlstand zu halten“

Was braucht es, damit Österreich und Europa bei künstlicher Intelligenz nicht zurückfallen? Diese Frage diskutierten Hermann Erlach (Microsoft), Marco Porak (IBM), Peter Ahnert (Nagarro) und Jeannette Gorzala in der vorerst letzten Folge der brutkasten-Serie "No Hype KI".
/artikel/no-hype-ki-folge-6
Peter Ahnert, Hermann Erlach, Marco Porak und Jeannette Gorzala
Peter Ahnert, Hermann Erlach, Marco Porak und Jeannette Gorzala | Foto: brutkasten

“No Hype KI” wird unterstützt von CANCOM AustriaIBMITSVMicrosoftNagarroRed Hat und Universität Graz.


Wo stehen wir wirklich, was die Adaption von künstlicher Intelligenz in der österreichischen Wirtschaft angeht? Diese Frage zu beantworten war eines der Ziele der Serie „No Hype KI„, die brutkasten anlässlich des zweijährigen Bestehens von ChatGPT gestartet hat. Die ersten fünf Folgen beleuchten unterschiedliche Aspekte des Themas und lieferten eine Bestandsaufnahme.

Im Staffelfinale, der sechsten Folge, war der Blick dann in Richtung Zukunft gerichtet. Dazu fanden sich die Österreich-Chefs von Microsoft und IBM, Hermann Erlach und Marco Porak, sowie Nagarros Big Data & AI Practice Lead für Central Europe, Peter Ahnert, und KI-Expertin Jeannette Gorzala, die auch Mitglied des KI-Beirats der österreichischen Bundesregierung ist, im brutkasten-Studio ein.

„Der Hype ist weg und das ist eine gute Sache“

Eine der Erkenntnisse der Serie: Unternehmen und Institutionen verabschieden sich von überschwänglichen Erwartungen und sehen sich stattdessen an, wie KI tatsächlich in der Praxis eingesetzt wird. „Der Hype ist weg und das ist eine gute Sache, weil jetzt kann man auf den Use Case gehen“, sagt Hermann Erlach, General Manager von Microsoft Österreich, im Videotalk. Er vergleicht den aktuellen Reifegrad von KI mit dem Beginn einer langen Reise: „Wenn ich so eine Reise angehe, dann brauche ich ein Ziel, einen Plan und Mitreisende. Alleine macht das wenig Spaß.“

Auch Marco Porak, General Manager von IBM in Österreich, schlägt in eine ähnliche Kerbe. Er sieht das abgelaufene Jahr als eine Phase der Erkenntnis. Den Status Quo bei KI in Österreichs Unternehmen beschreibt er im Talk folgendermaßen: „Wir haben allerorts sehr viel ausprobiert, sind vielleicht da und dort auf die Nase gefallen“. Gleichzeitig habe es auch „schöne Erfolge“ gegeben. Für Porak ist klar: „Die Frage der Stunde lautet: Wie machen wir jetzt von hier weiter?“

AI Act: „Jetzt müssen wir ins Tun kommen“

Ein großes Thema dabei ist der AI Act der EU. Jeannette Gorzala, Gründerin von Act.AI.Now, plädiert für eine pragmatische Haltung gegenüber der EU-Verordnung: „Der AI-Act ist ein Faktum, er ist da. Jetzt müssen wir ins Tun kommen.“ Sie sieht in dem Regelwerk einen Wegweiser: „Wir müssen die entsprechenden Kompetenzen aufbauen und die Möglichkeiten nutzen, die diese Regulierung bietet. Das ist der Reiseplan, den wir brauchen.“

Auch Marco Porak sieht den AI Act positiv: „Er hat nicht die Algorithmen reguliert, sondern gesagt, was wir in Europa gar nicht wollen, etwa Sozialpunktesysteme oder Gesichtserkennung in Echtzeit.“ So entstehe für Unternehmen im globalen Wettbewerb ein Vorteil, wenn sie ihre KI-Anwendung nach europäischen Maßstäben zertifizieren lassen: „Das ist wie ein Gütesiegel.“

„Müssen positiv aggressiv reingehen, um unseren Wohlstand zu halten“

Hermann Erlach von Microsoft bezeichnet den Ansatz des AI Act ebenfalls als „gut“, betont aber gleichzeitig, dass es jetzt auf die Umsetzung von KI-Projekten ankomme: „Wir haben eine Situation, in der jedes Land an einem neuen Startpunkt steht und wir positiv aggressiv reingehen müssen, um unseren Wohlstand zu halten.“

Peter Ahnert sieht dabei auch ein Problem in der öffentlichen Wahrnehmung: KI werde tendenziell nicht nur zu klein gedacht, sondern meist auch in Zusammenhang mit Risiken wahrgenommen: „Es werden die Chancen nicht gesehen.“ Woran liegt es? „Zu einem erheblichen Teil daran, dass noch zu wenig Bildung und Aufklärung an dem Thema da ist. In Schulen, in Universitäten, aber auch in Unternehmen und in der öffentlichen Hand.“ Hier müsse man ansetzen, sagt der Nagarro-Experte.

Jeannette Gorzala sieht das ähnlich: „Bildung und Kompetenz ist das große Thema unserer Zeit und der zentrale Schlüssel.“ Verstehe man etwas nicht, verursache dies Ängste. Bezogen auf KI heißt das: Fehlt das Verständnis für das Thema, setzt man KI nicht ein. Die Opportunitätskosten, KI nicht zu nutzen, seien aber „viel größer“ als das Investment, das man in Bildung und Governance tätigen müssen. „Natürlich ist es ein Effort, aber es ist wie ein Raketenstart“, sagt Gorzala.

IBM-Programm: „Die Angst war weg“

Wie das in der Praxis funktionieren kann, schilderte IBM-Chef Porak mit einem Beispiel aus dem eigenen Unternehmen. IBM lud weltweit alle Mitarbeitenden zu einer KI-Challenge, bei der Mitarbeiter:innen eigene KI-Use-Cases entwickelten, ein – mit spürbaren Folgen: „Die Angst war weg.“ Seine Beobachtung: Auch in HR-Teams stieg die Zufriedenheit, wenn sie KI als Assistenz im Arbeitsablauf nutzen. „Sie können sich auf die komplexen Fälle konzentrieren. KI übernimmt die Routine.“

Microsoft-Chef Erlach warnt auch davor, das Thema zu stark unter Bezug auf rein technische Skills zu betrachten: „Die sind notwendig und wichtig, aber es geht auch ganz viel um Unternehmens- und Innovationskultur. Wie stehen Führungskräfte dem Thema AI gegenüber? Wie steht der Betriebsrat dem Thema AI gegenüber?“, führt er aus.

Venture Capital: „Müssen in Europa ganz massiv was tun“

Soweit also die Unternehmensebene. Einen große Problemstelle gibt es aber noch auf einem anderen Level: Der Finanzierung von Innovationen mit Risikokapital. „An der Stelle müssen wir in Europa ganz massiv was tun“, merkte Ahnert an. Er verwies auf Beispiele wie DeepMind, Mistral oder Hugging Face, hinter denen jeweils europäische Gründer stehen, die aber in den USA gegründet, ihre Unternehmen in die USA verkauft oder zumindest vorwiegend aus den USA finanziert werden.

Der Nagarro-Experte verwies dazu auf eine Studie des Applied AI Institute, für die Startups aus dem Bereich generative KI zu den größten Hürden, mit denen sie es zu tun haben, befragt wurden. „51 Prozent haben Funding genannt. Weit abgeschlagen an zweiter Stelle mit 24 Prozent erst kam die Regulierung und unter 20 Prozent waren Themen wie Fachkräftemangel oder Zugang zu Compute Power.“ Ahnerts Appell: „Bei dem Thema Finanzierung müssen wir was tun, damit wir in der nächsten Welle an der Spitze sind.“

Erlach: Adaption entscheidend

Letztlich sei aber vielleicht gar nicht so entscheidend, wo eine Technologie produziert werde, argumentierte Hermann Erlach von Microsoft. Denn es komme auf die Adaption an: „Vielleicht ist die Diskussion Europa vs. Amerika in Teilbereichen die falsche.“ Die wichtigere Frage sei also: „Wie adaptiere ich diese Technologie möglichst schnell, um meinen Wohlstand zu erhöhen?“

Marco Porak ergänzt: „Ganz, ganz wesentlich ist Mut. Ganz, ganz wesentlich ist unsere kulturelle Einstellung zu dem Thema.“ Man müsse die Chancen sehen und weniger das Risiko. In der Regulatorik könne man dies begleiten, indem man Anreize schafft. „Und ich glaube, wenn wir das als Österreich mit einem großen Selbstbewusstsein und auch als Europa mit einem großen Selbstbewusstsein machen, dann haben wir in fünf Jahren eine Diskussion, die uns durchaus stolz machen wird.“


Die gesamte Folge ansehen:


Die Nachlesen der bisherigen Folgen:

Folge 1: „No Hype KI – wo stehen wir nach zwei Jahren ChatGPT?“

Folge 2: „Was kann KI in Gesundheit, Bildung und im öffentlichen Sektor leisten?“

Folge 3: “Der größte Feind ist Zettel und Bleistift”: Erfolgsfaktoren und Herausforderungen in der KI-Praxis”

Folge 4: KI-Geschäftsmodelle: “Wir nutzen nur einen Bruchteil dessen, was möglich ist”

Folge 5: Open Source und KI: “Es geht nicht darum, zu den Guten zu gehören”


Die Serie wird von brutkasten in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung unserer Partner:innen produziert.

No Hype KI

Toll dass du so interessiert bist!
Hinterlasse uns bitte ein Feedback über den Button am linken Bildschirmrand.
Und klicke hier um die ganze Welt von der brutkasten zu entdecken.

brutkasten Newsletter

Aktuelle Nachrichten zu Startups, den neuesten Innovationen und politischen Entscheidungen zur Digitalisierung direkt in dein Postfach. Wähle aus unserer breiten Palette an Newslettern den passenden für dich.

Montag, Mittwoch und Freitag

AI Summaries

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

AI Kontextualisierung

Welche gesellschaftspolitischen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

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

AI Kontextualisierung

Welche wirtschaftlichen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

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

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Innovationsmanager:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

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

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Investor:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

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

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Politiker:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

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

AI Kontextualisierung

Was könnte das Bigger Picture von den Inhalten dieses Artikels sein?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

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

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Personen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

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

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Organisationen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

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