16.12.2022

ImageBiopsy Lab: US-Studie bestätigt KI-Tool von Wiener Startup

Das Wiener Startup ImageBiopsy Lab setzt künstliche Intelligenz zur radiologischen Bildanalyse von Hüftgelenken ein. Einer neuen Studie der University of Texas Southwestern zufolge kann dies zu einer Zeitersparnis von 90 Prozent im Vergleich zu menschlichen Diagnosen führen.
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Die ImageBiopsy-Lab-Gründer v.l.: Christoph Götz, Philip Meier, Richard Ljuhar.
Die ImageBiopsy-Lab-Gründer v.l.: Christoph Götz, Philip Meier, Richard Ljuhar | Foto: ImageBiopsy Lab

Künstliche Intelligenz (KI) in der Medizin – für die einen ein Zukunftsfeld mit riesigem Potenzial, für andere noch immer ein bisschen unheimlich. Können KI-Modelle wirklich so zuverlässig sein, dass sie von Ärztinnen und Ärzten beim Diagnostizieren von Krankheiten eingesetzt werden können? Das Wiener Startup ImageBiopsy Lab ist davon überzeugt. Eine neue Studie des Medical Centers der University of Texas Southwestern (UTSW) attestiert dem von dem Unternehmen entwickelten Software-Tool „Hippo“ nun, dass dieses Zeit und Kosten sparen kann ohne die Zuverlässigkeit der Diagnose zu beeinträchtigen.

Konkret geht es dabei um die Diagnose von Hüftdysplasien – einer Entwicklungsstörung, bei der die Knochen des Hüftgelenks nicht richtig ausgerichtet sind. Davon betroffen sind etwa fünf bis zehn Prozent der Bevölkerung. Um zu beurteilen, wie stark die Anomalie des Gelenks ist, werden radiologische Messungen durchgeführt.

Sind diese Messungen aber nicht genormt und werden sie zudem von unterschiedlichen Personen ausgewertet, weichen die Hüftdiagnosen untereinander mitunter deutlich ab. Dies wiederum kann zu einer unzureichenden Behandlung führen. Hier kommt „Hippo“ ins Spiel: Denn eine KI-basierten Bildanalyse-Software könnte zu standardisierten und reproduzierbaren Messungen beitragen, wie ImageBiopsy Lab in einer Aussendung schreibt. Zumindest, wenn diese ebenso genaue Ergebnisse bringt wie die Diagnose durch Menschen.

ImageBiopsy Lab sieht großes Einsparungspotenzial

Ob dies der Fall ist, hat nun ein Team des UTSW Medical Center untersucht. Dazu verwendete es Bilder von 256 Hüften und nahm dazu jeweils Messungen auf sechs verschiedene Arten vor. Diese Bilder wurden dann entweder durch die Software „Hippo“ oder eben von Expert:innen ausgewertet. Das Ergebnis: Die Ergebnisse korrelierten mit Werten zwischen 0,60 und 0,98, wobei 1,00 für völlig übereinstimmende Ergebnisse stehen würde. Bei den beiden am häufigsten eingesetzten Mess-Ansätzen waren die Werte sogar noch etwas höher.

„Hippo“ ist allerdings deutlich schneller als seine menschlichen Gegenspieler. Die drei geschulten Personen in der Studie benötigten zwischen 131 und 734 Sekunden für die Beurteilung eines Bildes. „Hippo“ lieferte im Schnitt (Median) nach 41 Sekunden ein Ergebnis. Dies entspricht einer Zeitersparnis von 70 bis 90 Prozent.

In weiterer Folge könnte mit „Hippo“ nicht nur Zeit, sondern auch Geld gespart werden: Ausgehend von den durchschnittlichen Gehältern für orthopädische Chirurg:innen oder Radiolog:innen errechnete ImageBiopsy Lab ein Einsparungspotenzial von 85 Prozent.

Analysemodule auch für andere medizinische Probleme

Bei ImageBiopsy Lab sieht man sich sich durch die Studie jedenfalls bestärkt: „Zusammenfassend bestätigt die Studie, dass die KI-basierte Methode für die überwiegende Mehrheit der analysierten Bilder im Wesentlichen zu den gleichen Messwerten kommt wie geschulte Experten – nur viel schneller und damit deutlich kostengünstiger“, kommentierte Mitgründer und CEO Richard Ljuhar die Ergebnisse.

Neben „Hippo“ für Hüftanomalien bietet ImageBiopsy Lab auch weitere Analysemodule an – darunter „Panda“ für die Beurteilung des Knochenalters, „Flamingo“ für die Erkennung und Quantifizierung von stillen Wirbelbrüchen in der Wirbelsäule und „Squirrel“ für Wirbelsäulenerkrankungen.

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Cyberhsell-CEO Mario Curvelo Carvalho | (c) Cybershell Technologies

Es ist das Zukunftsszenario schlechthin: Menschenleere Produktionshallen, gefüllt mit humanoiden Robotern, die unermüdlich arbeiten. Cybershell arbeitet daran, dass diese Vision einmal Realität wird. Das Deeptech-Startup entwickelt eine Außenschicht für humanoide Industrieroboter, die sie im Arbeitsalltag vor externen Einflüssen wie extremer Hitze, Stößen oder Chemikalien schützen soll. „Aktuell schauen die Roboter nicht so aus, als könnten sie z. B. neben einem Hochofen arbeiten“, sagt Gründer Mario Curvelo Carvalho. Cybershell soll das nun ändern. Die Idee wurde zuletzt beim Riz-up-Preis des Landes Niederösterreich in der Kategorie „Innovativ genial“ mit dem ersten Platz ausgezeichnet (brutkasten berichtete).

Cybershell ist ein „First of a kind“

Laut Curvelo Carvalho gibt es ein Produkt wie Cybershell noch nicht auf dem Markt. „Cybershell ist ein First of a Kind. Es gibt Hersteller, die Abdeckungen und so für Roboter machen. Aber es gibt unseres Wissens nach noch keinen Hersteller, der das im humanoiden Bereich macht“, sagt der Niederösterreicher. Dementsprechend schwierig seien manche Schritte für Cybershell, da es noch keine Referenzbeispiele gebe. „Ich komme mir manchmal vor wie wenn ich vor einem Dschungel mit einer Planierraupe stehe und mir dort erst meinen Weg ebnen muss“, sagt Curvelo Carvalho.

Erstmalige Versicherung einer Flotte

Laut dem Gründer ergibt sich durch seine Technik ein entscheidender Vorteil: Durch Schadensreduktion, Austauschbarkeit und standardisierte Betriebs- und Wartungsdaten gebe es eine bessere Grundlage für die Versicherbarkeit von humanoiden Robotern. „Die Versicherung hat das erste Mal die Möglichkeit, auf Daten zurückzugreifen und damit zu arbeiten. Damit können Versicherer Risiken, Schadenwahrscheinlichkeiten und mögliche Prämiengrundlagen besser bewerten“, erklärt der Founder und ergänzt: „Die Versicherungen sagen aktuell ‚Wir haben keine Werte, wir können hier nicht berechnen, wie hoch die Ausfallsrate ist und wie viel Schaden da wirklich auf uns zukommt.“ Doch bevor eine Flotte versichert werden kann, braucht Cybershell die notwendigen Zertifikate. An diesen werde gerade gearbeitet.

Modularer Aufbau

Das Startup setzt auf einen modularen Aufbau. Die Protektoren für z. B. Schultern, Arme und Beine sind getrennt abnehmbar und greifen nicht in Antrieb, Steuerungssoftware oder Sicherheitslogistik ein. „Es geht darum, die Downtime zu reduzieren. Wenn ein Roboter beschädigt wurde, dann wollen wir nicht, dass der ganze Roboter getauscht wird. Es soll einfach das beschädigte Modul werkzeuglos abgenommen werden und das neue Modul eingesetzt werden und nach 20 Minuten soll die Downtime vorbei sein“, erklärt Curvelo Carvalho. Die Außenschicht besteht aus fünf Layern, wobei jeder eine eigene Funktion hat und unterschiedlich anpassbar ist, je nachdem, wo der Roboter zum Einsatz kommt.

Das Patent als nächster Milestone

Das Unternehmen befindet sich aktuell noch vor der Gründungsphase und ist gebootstrappt. Gründen und die Suche nach Investoren machen laut Curvelo Carvalho erst dann Sinn, wenn die Firma das entsprechende Patent habe. Dafür müsse zuvor noch die Firma gegründet werden. Es läuft somit alles auf das Patent hinaus, noch im Herbst soll der Antrag gestellt werden. Förderungen hat Cybershell noch keine erhalten, jedoch hat das Startup bereits einen FFG-Patenscheck, also einen ersten Schritt in Richtung FFG-Förderung.

Eine Auswanderung in die USA stellt für Curvelo Carvalho aktuell keine Option dar. In Europa dauert zwar der Aufbau eines Unternehmens länger als in den USA, doch Cybershell habe hierzulande alles, was es für den Aufbau benötige. „Wir können hier vom Ökosystem, von den Inkubatoren und von den Förderungen profitieren. Cybershell muss ein niederösterreichisches Unternehmen werden. Das steht ganz groß auf unserer Flagge drauf“, sagt Curvelo Carvalho.

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