PRECISEnode

  • Projektteam:

    Coenen, Christopher (Projektleitung); Pascal Vetter, Zeki Seskir

  • Förderung:

    BMFTR

  • Starttermin:

    2025

  • Endtermin:

    2028

  • Projektpartner:

    Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Lehrstuhl für Medizintechnik, Bochum; Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI), Freiburg; ImFusion GmbH, München; Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum, Klinik für Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie

  • Forschungsgruppe:

    Gesundheit und Technisierung des Lebens

Projektbeschreibung

Gegenstand des Projekts PRECISEnode ist die Entwicklung einer KI-gestützten Ultraschalldiagnostik für eine präzisere und schonendere chirurgische Behandlung von Plattenepithelkarzinomen in der Kopf-Hals-Region. Diese Krebsart entsteht in der Schleimhaut des Kopf- und Halsbereichs. Sie befällt häufig Mund, Rachen und Kehlkopf und kann auch in das umliegende Gewebe hineinwachsen. Im Fokus stehen Patientinnen und Patienten, bei denen der Verdacht besteht, dass der Krebs in die Halslymphknoten gestreut hat. Die derzeit eingesetzten Verfahren zur Diagnose und Behandlung solcher Metastasen sind fehleranfällig und liefern häufig unzuverlässige Ergebnisse. Das hat zur Folge, dass betroffenen Patientinnen und Patienten bislang präventiv die Lymphknoten entfernt werden, obwohl sich bei der postoperativen Gewebeuntersuchung in bis zu 70 % der Fälle keine Metastasen nachweisen lassen. Diese Vorgehensweise ist für die Betroffenen sehr belastend, da die Eingriffe mit Schmerzen, Komplikationen und langfristigen Funktionseinschränkungen verbunden sein können. Lymphknoten haben im Immunsystem eine zentrale Funktion, da sie Krankheitserreger und Krebszellen filtern und Immunzellen aktivieren. Daher ist eine präzise Identifikation befallener Lymphknoten entscheidend, um metastasenfreie Lymphknoten erhalten zu können.

Vor diesem Hintergrund zielt das Projekt auf eine KI-gestützte Optimierung der präoperativen Diagnostik und Therapie. Dazu werden Verfahren für den gesamten Behandlungsablauf entwickelt: von der Erweiterung der diagnostischen Möglichkeiten durch neuartige hochauflösende Bildgebung über ein verbessertes KI-gestütztes Staging der Lymphknoten bis hin zur interaktiven Unterstützung während des chirurgischen Eingriffs. Durch die Kombination hochauflösender Bildgebung und KI-basierter Analyse soll die Detektion von sogenannten okkulten Metastasen signifikant verbessert werden. So können unnötige Operationen vermieden und die Belastung für die Patientinnen und Patienten langfristig reduziert werden.

Die Hauptaufgabe des ITAS liegt dabei in der ethischen und sozialwissenschaftlichen Begleitung der Entwicklung und des Einsatzes KI-gestützter Systeme zur Diagnostik und Behandlung von Kopf-Hals-Tumoren. Hierzu werden die neuartigen KI-Verfahren und die Mensch-Maschine-Interaktion kontinuierlich unter ELSA- und Innovationsgesichtspunkten reflektiert. Gemeinsam mit den Projektpartnern werden Anforderungen an eine vertrauenswürdige KI und eine verantwortungsvolle Systemgestaltung im medizinischen Kontext erarbeitet. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Analyse von Akzeptanz, Vertrauen und möglichen Herausforderungen wie Overtrust oder Automation Bias bei KI-gestützten medizinischen Entscheidungen. Über geeignete partizipative Formate werden dabei die Perspektiven aller Beteiligten in die ethische Reflexion einbezogen. Ziel der Arbeiten ist es, ein fundiertes Verständnis für die Anforderungen an vertrauenswürdige KI in der Krebsdiagnostik und -therapie zu schaffen und eine verantwortungsvolle Entwicklung, Implementierung und Weiterentwicklung des Systems zu unterstützen.

Weitere Informationen zum Projekt: https://www.interaktive-technologien.de/projekte/precisenode

Kontakt

Dipl.-Pol. Christopher Coenen
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Tel.: 0721 608-24559
E-Mail