ViSPA: Virtual Staining and Pathology Assesssment using AI

Das Projekt ist ein Pilotvorhaben im Bereich der digitalen Pathologie und zielt darauf ab, die Diagnostik histologischer Proben mithilfe modernster Künstlicher Intelligenz (KI) zu revolutionieren. Der aktuelle Färbeprozess von Gewebeproben in der Pathologie ist aufwendig und erfolgt chemisch, was sowohl Zeit als auch Ressourcen beansprucht. Das Ziel ist es, diesen Prozess durch KI-basierte digitale Färbetechniken zu ersetzen oder zumindest zu unterstützen.
Das Projekt ViSPA macht dabei den ersten Schritt und entwickelt Algorithmen, die es ermöglichen, aus bereits mit Hämatoxylin und Eosin gefärbten Gewebeproben eine digitale Immunfärbung zu erstellen, um gezielt CD8+-Zellen nachzuweisen. Diese Zellen spielen eine wichtige Rolle im Immunsystem und sind entscheidend für die Krebsdiagnostik.
Im Laufe des Projekts werden wir die nötigen Methoden entwickeln, um hochwertige Trainingsdatensätze zu erstellen und geeignete Bildregistrierungsstrategien zu finden. Diese Schritte sind entscheidend, um die KI-Modelle bestmöglich zu trainieren und sicherzustellen, dass die Ergebnisse zuverlässig und anwendbar sind.
In einem späteren Folgeprojekt wollen wir die Technologien auf weitere immunhistologische Fragestellungen erweitern, die Technologie in die klinische Praxis überführen und deren Nutzen in der realen Anwendung validieren.

Die Zielgruppen für unsere Technologie befinden sich hauptsächlich im Gesundheits- und Wissenschaftsbereich. Dazu gehören beispielsweise Abteilungen für klinische Pathologie in Krankenhäusern, pathologische Forschungsinstitute sowie Anbieter von veterinärmedizinischen Diagnostikdienstleistungen. Unsere Technologie bietet bedeutende Vorteile für alle, die in der Gewebeanalyse und der Diagnostik tätig sind.
Für klinische Pathologien in Krankenhäusern ermöglicht unsere digitale Färbetechnologie eine schnellere und kostengünstige Untersuchung von Gewebeproben. Dies ist besonders bei komplexen Erkrankungen wie Krebs von großer Bedeutung, da eine frühzeitige und präzise Diagnostik entscheidend für den Behandlungserfolg ist.
Forschungsinstitute profitieren von unserer Technologie, da sie die Möglichkeit bietet, groß angelegte Studien durch beschleunigte Datenanalyse effizienter durchzuführen.

Das Pilotprojekt wurde an der TU Darmstadt im Fachgebiet „Selbstorganisierende Systeme“ umgesetzt, die sich mit der Entwicklung fortschrittlicher KI-Technologien und deren Anwendung in der automatisierten Analyse von Gewebeproben beschäftigt.
Die Trainingsdatensätze, die für die Entwicklung und Optimierung der KI-Algorithmen benötigt werden, stellt das Dr. Senckenbergische Institut für Pathologie des Universitätsklinikums Frankfurt zur Verfügung. Unter der Leitung von Prof. P. Wild bringt das Institut seine umfangreiche Erfahrung in der histopathologischen Forschung und Diagnostik ein.
Finanziell wird das Projekt von hessian.AI im Rahmen der LEAN AI Startup Förderung unterstützt. hessian.AI ist eine zentrale Institution für die Förderung von Künstlicher Intelligenz in und bietet Expertise in der Entwicklung und Skalierung von KI-Technologien in verschiedenen Branchen.