Verbund

MULTI-FACT - Multizentrische Studie der normalen und abnormalen Entwicklung des Kortex mittels quantitativer und privatsphärenwahrender KI und fetalen MRTs

Bei etwa 10 % der Menschen folgt die frühe Entwicklung des Gehirns nicht dem üblichen Weg. Dies kann zu psychischen und neurologischen Beeinträchtigungen im Kindesalter führen, die die Lebensqualität der Kinder und ihrer Familien zum Teil lebenslang beeinträchtigen. Eine frühe Förderung der Kinder mit Entwicklungsstörungen und eine gezielte Unterstützung betroffener Familien kann deren Lebensqualität deutlich verbessern. Dazu muss die Entwicklungsstörung früh und gezielt diagnostiziert werden. Zurzeit werden Entwicklungsstörungen jedoch in den meisten Fällen erst viel zu spät erkannt. Dies bedeutet, dass die Kinder und Familien oft nicht die Hilfe erhalten, die sie benötigen.

Im Verbund MULTI-FACT soll deswegen erforscht werden, wie Entwicklungsstörungen des Gehirns mit bildgebenden, nicht-invasiven Verfahren bereits vor der Geburt zuverlässig erkannt werden können. Dazu werden bestehende Daten aus mehreren klinischen Zentren genutzt.

Der Verbund MULTI-FACT ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst jeweils eine Forschungsgruppe aus Deutschland, Frankreich und der Schweiz sowie zwei aus Spanien.

Die Forschungsgruppe der Technischen Universität München wird innerhalb dieses Verbundes ein computergestütztes Modell entwickeln, um die Daten aus unterschiedlichen Zentren untersuchen zu können. Es soll zudem erforscht werden, wie solche sensiblen Daten sicher verarbeitet werden können.

Die Ergebnisse des Projektes können helfen, bestimmte Muster, sogenannte Biomarker, zur Früherkennung von Entwicklungsstörungen zu finden, um betroffene Kinder und deren Familien optimal zu unterstützen.

Teilprojekte

Multizentrische Studie der normalen und abnormalen Entwicklung des Kortex mittels quantitativer und privatsphärenwahrender KI und fetalen MRTs

Förderkennzeichen: 01EW2211
Gesamte Fördersumme: 300.000 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Daniel Rückert
Adresse: Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München, Institut für Künstliche Intelligenz und Informatik in der Medizin
Ismaninger Str. 22
81675 München

Multizentrische Studie der normalen und abnormalen Entwicklung des Kortex mittels quantitativer und privatsphärenwahrender KI und fetalen MRTs

Die frühzeitige Erkennung von Entwicklungsstörungen des Nervensystems und ihren Auswirkungen ist von großer Wichtigkeit. Entwicklungsstörungen des Nervensystems betreffen etwa 10 % der Kinder und können zu neurologischen Behinderungen und den damit verbundenen Belastungen führen. Oft sind diese Entwicklungsstörungen mit einer abnormalen, kortikalen Entwicklung assoziiert. Zwei Drittel der Fälle von abnormaler, kortikaler Entwicklung können bereits vor der Geburt erkannt werden, aber derzeit werden die daraus resultierenden neurologischen und kognitiven Störungen in der Mehrzahl der Fälle erst später in der Kindheit entdeckt, was ein frühzeitiges Eingreifen verhindert und potenziell negative Auswirkungen im späteren Leben verstärkt. Ziel des MULTI-FACT Projektes ist es daher, die kortikale Entwicklung schon vor der Geburt zu analysieren und charakterisieren. Hierzu wird die Entwicklung von Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) zur Analyse der fetalen Magnetresonanztomographie (MRT) des fetalen Kortex vorangetrieben. Weiterhin wird ein föderierter KI-Ansatz verfolgt, der die Privatsphäre schützt und es so erlaubt, Daten über verschiedene klinische Zentren hinweg in ein KI-Modell zu kombinieren. Gleichzeitig sollen nicht-invasive Biomarker auf Basis der fetalen Magnetresonanztomographie (MRT) in KI-basierten Entscheidungsunterstützungssystemen integriert werden, um personalisierte Risikoprädiktion für abnormale postnatale Entwicklung zu ermöglichen.