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OncoReg - Challenge-Evaluation für die Integration von anatomischem Expertenwissen aus retrospektiven Daten in der onkologischen computertomographischen Bildregistrierung mit künstlicher Intelligenz

In der modernen Krebsforschung fallen immer umfangreichere Datensätze an (Big Data). Die Daten stammen aus molekularen und biochemischen Analysen, modernen Bildgebungsverfahren, klinischen Studien oder bilden Krankheitsverläufe von Patientinnen und Patienten ab. Diese Datenschätze gilt es in Zukunft zu heben. Neue computergestützte Ansätze der Datennutzung, modernste Methoden der Künstlichen Intelligenz, des Maschinellen Lernens und der Statistik haben einen hohen Stellenwert für die verbesserte Analyse und Extraktion forschungsrelevanter Informationen. Mit dieser Förderrichtlinie im Rahmen der Nationalen Dekade gegen Krebs beabsichtigt das BMBF Forschungsgruppen aus dem Bereich der Datenanalyse einen niederschwelligen Zugang zu hochqualitativen Daten aus der translationalen, biomedizinischen Krebsforschung und der onkologischen Routineversorgung zu ermöglichen. Zeitgleich arbeiten Forschende aus den Bereichen der Datengewinnung und Datenanalyse eng zusammen, um miteinander klinisch relevante onkologische Fragen anzugehen. Darüber hinaus soll die Kultur des Datenteilens für Forschungszwecke gefördert werden. Das Projekt OncoReg hat die Vorbereitung und Durchführung einer Data-Challenge zur Registrierung von onkologischen Bilddaten der Lunge zum Ziel. Dadurch sollen das Datenteilen sowie die Kuration bestehender Daten für die automatische Analyse gefördert werden. Die qualitätsgeprüften Daten aus der onkologischen Routineversorgung sollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem Bereich der Datenanalyse zugänglich gemacht werden. Die geplante Challenge zielt auf die Entwicklung von 3D-Registrierungsverfahren für onkologische Bilddaten ab. Die Ergebnisse des Projektes werden einen wesentlichen Beitrag zur methodischen Entwicklung im Bereich der Bildregistrierung liefern, die für zahlreiche Gesundheitsanwendungen in der Prävention, Diagnose und Therapie onkologischer Erkrankungen wichtig sind.

Teilprojekte

Standort Universität zu Lübeck

Förderkennzeichen: 01KD2212A
Gesamte Fördersumme: 125.357 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Mattias Heinrich
Adresse: Universität zu Lübeck, Sektion Informatik/Technik, Institut für Medizinische Informatik
Ratzeburger Allee 160
23562 Lübeck

Standort Universität zu Lübeck

Im Rahmen des Projektes soll eine kompetitive medizinische Bildregistrierungs-Challenge vorbereitet und durchgeführt werden (Modul 1: Data-Challenge Projekte und Workshops). In der Anwendung konzentriert sich das Vorhaben dabei auf die Bearbeitung klinisch relevanter Fragestellungen in der Onkologie (Knoten Verlaufskontrolle, Bewegungsschätzung in der Strahlentherapie) mithilfe von 3D-Bilddatenreihen der Lunge (Computertomographie (CT), "Cone-beam"-CT). Die Datengrundlage der Challenge soll ein kuratierter Datensatz bilden, der auf ergänzenden manuellen Annotationen von Radiologinnen und Radiologen sowie Onkologinnen und Onkologen auf bereits öffentlich zugänglichem Bildmaterial basiert. Ein Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Nachhaltigkeit der Challenge: Bilddaten (inklusive Annotationen), Algorithmen und Evaluationsmöglichkeiten sollen nach der Durchführung langfristig für Wissenschaftler und Kliniker verfügbar gemacht werden. Die Universität zu Lübeck übernimmt im Vorhaben sowohl die technische Umsetzung (Aufbau der Soft- und Hardwareinfrastruktur zur Evaluation, Zurverfügungstellung von vortrainierten Künstliche-Intelligenz-Modellen und etablierten Registrierungsalgorithmen) als auch die wissenschaftliche Organisation (Website, Kommunikation, Beantragung und Durchführung eines Workshops auf internationaler Fachkonferenz) der Challenge.

Universitätsklinikum Schleswig-Holstein

Förderkennzeichen: 01KD2212B
Gesamte Fördersumme: 126.308 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2024
Projektleitung: Dr. Malte Sieren
Adresse: Universität zu Lübeck - Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin
Ratzeburger Allee 160
23562 Lübeck

Universitätsklinikum Schleswig-Holstein

Im Rahmen des Projektes soll eine kompetitive medizinische Bildregistrierungs-Challenge vorbereitet und durchgeführt werden (Modul: Data-Challenge Projekte und Workshops). In der Anwendung konzentriert sich das Vorhaben dabei auf die Bearbeitung klinisch relevanter Fragestellungen in der Onkologie (Nodule Verlaufskontrolle, Bewegungsschätzung in der Strahlentheraphie) mithilfe von 3D-Bilddatenreihen der Lunge (Computertomographie (CT), "Cone-beam"-CT). Die Datengrundlage der Challenge soll ein kuratierter Datensatz bilden, der auf ergänzenden manuellen Annotationen von Radiologinnen und Radiologen sowie Onkologinnen und Onkologen auf bereits öffentlich zugänglichem Bildmaterial basiert. Ein Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Nachhaltigkeit der Challenge: Bilddaten (inklusive Annotationen), Algorithmen und Evaluationsmöglichkeiten sollen nach der Durchführung langfristig für Wissenschaftler und Kliniker verfügbar gemacht werden. Das Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (Campus Lübeck) übernimmt im Vorhaben die Konzeption und Definition der klinischen Fragestellung, die Annotation der vorhandenen öffentlichen Bilddaten, sowie Kuration weiterer Daten zur Evaluation. Weiterhin wird die wissenschaftliche Begleitung des geplanten Workshops (auf internationaler Fachkonferenz) im Rahmen der Challenge sowie die klinische Publikation der Resultate unternommen.