Computerunterstützung in der klinischen bildbasierten Diagnostik und Therapie: Herausforderung für den Forschungsstandort Deutschland

Das Forschungsgebiet der Computerunterstützung in der bildbasierten Medizin ist dabei, die medizinische Diagnostik und Therapie entscheidend zu verändern. International wird dieser Entwicklung durch groß angelegte Forschungsprogramme Rechnung getragen. Insbesondere an den National Institutes of Health (USA) wurden durch die Gründung eines neuen Instituts die Weichen für eine nachhaltige Entwicklung dieses Forschungsgebiets gestellt.

Auf dem 84. Deutschen Röntgenkongress im Mai 2003 in Wiesbaden stellte der Direktor der National Institutes of Health (NIH), Prof. Elias A. Zerhouni, seinen strategischen Fahrplan zur Beschleunigung des medizinischen Fortschritts vor. Dabei definierte er die folgenden drei Leitmotive [1]:

mit neuen Ansätzen und innovativen Technologien neue Wege beschreiten; mit neuen Organisationsmodellen multidisziplinärer Teams den komplexen Herausforderungen der Forschung des 21. Jahrhunderts begegnen; durch klinische Forschungsnetzwerke, informationstechnologische Forschung, Ausbildung, Öffentlichkeitsarbeit und Transferforschung die Zeit vom Forschungslabor zum Krankenbett verkürzen.

Ganz im Sinne dieser Leitmotive formieren sich in den USA und in Europa in den letzten Jahren Institutionen und Netzwerke, die insbesondere klinische und informationstechnologische Forschung und Entwicklung verbinden. Mit dem „National Institute for Biomedical Imaging and Bioengineering” (NIBIB) wurde Ende 2000 in den USA ein NIH-Institut gegründet, das sich mit einem Jahresetat von über 270 Mio. USD insbesondere dem notwendigen Brückenschlag von der Forschung zur Anwendung im Bereich des „Biomedical Imaging” widmet. Auch in Europa haben vergleichbare Initiativen die Startlöcher verlassen, wie beispielsweise das Mitte 2001 gestartete Schweizer Verbundprojekt „Computer Aided and Image Guided Medical Interventions” (CO-ME) mit einer in Aussicht gestellten Förderung von 12 Jahren und einem Volumen von 100 Mio. SF, dessen Schwerpunkt auf der Entwicklung und Validierung neuer Technologien zur bildbasierten Computerunterstützung des gesamten Behandlungsprozesses liegt. In Deutschland formierte sich Ende 2000 ein Forschungsverbund [2] im Bereich des „Computational Medical Imaging”, der in den ersten drei Jahren vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 4,7 Mio. € gefördert wurde. Dieses „Virtuelle Institut für Computerunterstützung in der klinischen Radiologie”, kurz VICORA, trat am 1. Januar 2004 in seine Hauptphase, wobei die Förderung durch das BMBF deutlich reduziert ist und ca. 65 % des Budgets durch industrielle Projektpartner finanziert werden. VICORA, das sich aus radiologischen Forschungseinrichtungen aus Deutschland dem Forschungszent­rum MeVis[1] in Bremen sowie industriellen Partnern zusammensetzt, hat die folgenden Kernziele für seine Arbeit definiert:

die Schaffung und Stabilisierung einer neuen bundesweit angelegten Forschungs- und Kooperationsplattform im Dreieck zwischen informationstechnologischer, klinischer und industrieller Forschung auf dem Gebiet der bildbasierten Diagnostik und Therapie, die streng auf gesicherten klinischen Nutzen gerichtet ist, sowie die Entwicklung von basalen, integrativen und innovativen Softwareassistenten für die computerbasierte Diagnose- und Therapieunterstützung in der klinischen Radiologie und deren Überführung in die praktische Anwendung.

Literatur

• 1 Zerhouni E A. The NIH vision. Festvortrag auf dem 84. Deutschen Röntgenkongress, 28. Mai 2003, Wiesbaden. http://www.drg.de/data/Zerhouni-Vortrag.ppt. 
• 2 Leppek R, Krass S, Bourquain H. et al . Virtuelle Organisation im digitalen Zeitalter der Radiologie - Königsweg und neue Kultur für die radiologische Forschung?.  Fortschr Roentgenstr. 2003;  175 1556-1563
• 3 Shin H, Chavan A, Witthus F. et al . Precise determination of aortic length in patients with aortic stent grafts: in vivo evaluation of a thinning algorithm applied to CT angiography data.  Eur Radiol. 2001;  11 733-738
• 4 Bourquain H, Schenk A, Link F. et al .HepaVision2: A software assistant for preoperative planning in living-related liver transplantation and oncologic liver surgery. Lemke HU, Vannier MW, Inamura K, Farman AG, Doi K, Reiber JHC Computer Assisted Radiology and Surgery Berlin; Springer 2002: 341-346
• 5 Kohle S, Preim B, Wiener J. et al .Exploration of time-varying data for medical diagnosis. Greiner G, Niemann H, Ertl T, Girod B, Seidel HP Vision, Modeling and Visualization Amsterdam; IOS Press 2002: 31-38
• 6 Kuhnigk J M, Hahn H K, Hindennach M. et al .Lung lobe segmentation by anatomy-guided 3D watershed transform. Sonka M, Fitzpatrick JM Proceedings of SPIE Vol. 5032 Medical Imaging 2003: Image Processing Bellingham; SPIE 2003: 1482-1490
• 7 Boskamp T, Rinck D, Link F. et al . A new vessel analysis tool for morphometric quantification and visualization of vessels in CT and MRI datasets.  Radiographics. 2004;  24 287-297
• 8 Oldhafer K J, Preim B, Dorge C. et al . Acceptance of computer-assisted surgery planning in visceral (abdominal) surgery.  Zentralbl Chir. 2002;  127 128-133
• 9 van Ooijen P MA, Wolf R, Schenk A. et al . Recent developments in organ-selective reconstruction and analysis of multiphase liver CT.  Imaging Decisions. 2003;  7 37-43
• 10 Tanaka K, Kaihara S. Lebendlebertransplantation.  Chirurg. 2003;  74 944-950
• 11 Bourquain H, Schenk A, Peitgen H -O. Computer-assisted planning and decision-making in living-donor liver transplantation. Tanaka K, Inomata Y, Kaihara S Living-donor liver transplantation - Surgical techniques and innovations Barcelona; Prous Science 2003: 23-28

1 MeVis an der Universität Bremen, interdisziplinäres, gemeinnütziges Forschungszentrum, z.Z. 30 Vollzeit-Wissenschaftler, gegründet 1995. Zielsetzung: Bildbasierte Diagnose und Therapie.