CompLS - Runde 5 - Verbundprojekt: ATLAS - Al and Simulation for Tumor Liver Assessment - Entwicklung eines Systems zur klinischen Entscheidungsunterstützung in der Diagnose und Behandlung von Lebertumoren auf Basis von künstlicher Intelligenz und Simulationen - Teilprojekt B

Auf einen Blick

Laufzeit
03/2023  – 02/2026
DFG-Fachsystematik

Gastroenterologie

Bioinformatik und Theoretische Biologie

F?rderung durch

Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt

Projektbeschreibung

B?sartige Tumore in der Leber sind die zweith?ufigste Ursache für krebsbedingte Todesf?lle. Die erforderlichen Diagnosen und Therapien sind zeitkritisch und erfordern in hohem Ma?e patientenspezifische Diagnose- und Behandlungspfade. Hierbei basiert die medizinische Entscheidungsfindung auf einer Vielzahl voneinander abh?ngigen Faktoren, bei denen verschiedene medizinische Fachrichtungen, pers?nliche Erfahrungen und klinische Leitlinien einbezogen werden. Die Berücksichtigung aller Entscheidungsfaktoren in Kombination mit den m?glichen Therapieans?tzen ist eine Herausforderung für die ?rztInnen und kann auch im interdisziplin?ren Tumorboard oft nicht optimal gel?st werden. In diesem Projekt entwickeln wir mit ATLAS ein Tool zur Unterstützung der klinischen Entscheidungsfindung. Basierend auf KI-Methoden verarbeitet ATLAS alle relevanten PatientInnendaten aus Datenbanken, systemmedizinischen und kontinuumsbiomechanischen In-Silico-Modellierungsdaten sowie individuelle PatientInnendaten. Das Tool wird in einem Co-Design-Ansatz von ExpertInnen für chirurgische Onkologie, mathematische Modellierung und maschinelles Lernen entwickelt. Die gew?hlten Methoden verbinden das automatisierte Verst?ndnis einer hochkomplexen PatientInnensituation durch die Simulation von Leberfunktionen mit ExpertInnenwissen und ontologiegestütztem Lernen mit Wissensgraphen aus retrospektiven F?llen von Lebertumoren. Hierbei basiert ATLAS auf einer detaillierten historischen Datenkohorte von über 6.000 PatientInnen mit Lebertumoren und wird durch Fallbeispiele evaluiert. Die Integration von medizinischem ExpertInnenwissen, mathematischer Modellierung und KI stellt einen h?chst innovativen und erfolgsversprechenden Ansatz für qualitativ hochwertige Diagnosen und Behandlungen von Lebertumoren dar, der zu einer patientInnenspezifischen Prognoseverbesserung führt. Darüber hinaus liefert die Entwicklung von ATLAS nachhaltige Nutzungsm?glichkeiten für künftige kommerzielle Anwendungen.