Imagetool

Yvonne Gabriel
29.07.2000
Imagetool – „High-Tech für Patient und Arzt“
Mit fortschreitender Technologie ergeben sich völlig neue Perspektiven für das
Gesundheitswesen. So werden zum Beispiel die teuren und umweltbelastenden
Röntgenbild- und Mammographiearchive zunehmend von digitalen Bildarchiven,
sogenannten PAC-Systemen (Picture Archiving and Communication) verdrängt.
Aber auch als Hilfe bei der Diagnose gewisser Krankheiten helfen heutzutage
schon Computerprogramme, d.h. Programme erstellen anhand der digital
gespeicherten Bilder eine automatische Diagnose, welche allerdings noch von
Ärzten überprüft wird.
Programmiert
man
Applikationen
für
das
Gesundheitswesen,
so
ist
Geschwindigkeit zwar wichtig, im Vordergrund steht jedoch die Qualität der
Produkte, da auch der kleinste Fehler verheerende Folgen haben kann. So ist die
Absturzsicherheit der Anwendungen unverzichtbar, denn das Programm muss
ständig verfügbar sein. Aber auch die kundengerechte Realisierung ist von großer
Bedeutung, da die Bedienung einfach und schnell ausführbar sein muss. Daher
wird die Produktentwicklung auf dem höchstmöglichen technologischen Niveau
durchgeführt, das heißt es werden Standards und sichere Betriebssysteme
verwendet, es wird auf Zertifikate geachtet und es werden besonders viele und
umfassende Tests durchgeführt.
Nicht zuletzt aufgrund dieser strengen Bedingungen bildet die pharmazeutische
und medizinische Industrie einen recht eigenständigen und abgeschlossenen
Forschungs- und Marktbereich. Ein weiterer Grund dafür dürfte jedoch auch in den
besonders konservativen Verhaltensweisen in diesem Bereich liegen. So werden
Neuentwicklungen eher skeptisch betrachtet und erst nach langen Testphasen
akzeptiert und angewendet. Noch länger dauert es aber, bis gewisse Verfahren so
etabliert sind, dass auch Krankenkassen eine solche Behandlung bezahlen. Da
Krankenhäuser
und
ähnliche
medizinische
Einrichtungen
ihr
Geld
aber
hauptsächlich von den Krankenkassen beziehen, hängt auch der Verkauf neuer
Technologien von diesen ab. Somit ist zu Beginn einer Entwicklung nicht sicher, ob
und wann die Arbeit bezahlt wird.
Yvonne Gabriel
29.07.2000
Im Vortrag von Imagetool wurde hauptsächlich auf die Anwendung digitaler
Bildverarbeitung im Gesundheitswesen eingegangen. Wie schon erwähnt, werden
heutzutage Röntgenbilder oder Mammographien digital gespeichert. Damit können
sie natürlich auch zwischen verschiedenen medizinischen Einrichtungen verschickt
werden. Dies passiert hauptsächlich über ISDN-Leitungen, über welche die Daten
mit TCP/IP im Netzwerk zwischen den objektorientierten Datenbanken übertragen
werden. Um die Übertragungszeiten und -kosten möglichst gering zu halten, wird
permanent an Optimierungsmöglichkeiten gearbeitet.
Zur Bildanalyse, also wenn Programme eine Diagnose erstellen, werden je nach
Bildart und Problemstellung, die verschiedensten Techniken genutzt. So arbeitet
man mit Muster- und Objekterkennung genauso wie mit Texturanalyse und
Klassifikation.
Hierbei
sei
erwähnt,
dass
ähnliche
Verfahren
auch
zur
automatischen Analyse von Oberflächendefekten in der Industrie verwendet
werden.
Da die medizinischen Abbildungen für eine gute Diagnose eine hohe Auflösung
haben müssen, entstehen sehr schnell gewaltige Datenmengen, so dass die
automatische Reduktion des Speichervolumens und der Datenübertragungszeiten
mithilfe verschiedenster Bildkompressionsverfahren unverzichtbar ist. Hier ergibt
sich das Problem, dass gewöhnliche Kompressionsverfahren Signale mit
unregelmäßigen Störungen wie Rauschen nur in geringem Maße komprimieren
können. Deshalb greift man im Bereich der Medizin auf verlustbehaftete
Komprimierung zurück, bei der Teile der Informationen weggelassen werden, um
den Rest besonders effektiv komprimieren zu können. Da jedoch sichergestellt
werden muss, dass die Befundqualität erhalten bleibt, musste ein System
gefunden werden, bei dem nicht gerade die wichtigen Informationen weggelassen
werden. Hiezu wird zuerst eine Wavelettransformation durchgeführt, und erst dann
werden bestimmte Informationen weggelassen. Die übrig gebliebenen Daten
werden dann ohne weitere Verluste komprimiert. Auf diese Weise werden
Kompressionsraten von bis zu Faktor 40 erreicht. Hier wird die Bedeutung der
Mathematik
besonders
Wavelettransformation bildet.
deutlich,
welche
die
Grundlage
für
die
Yvonne Gabriel
29.07.2000
Die Firma Imagetool wurde vor 3 Jahren in München gegründet und parallel in
Berlin aufgebaut. Ihre Produkte sind eine Zusammensetzung aus digitaler
Bildverarbeitung und Informations-Management. Die Basis der Firma ist das
eigene Kern-Know-How der Mitarbeiter, welche meist direkt nach dem Studium in
die Firma kamen. Um die grundsätzlich eigenen Erfindungen in fertige, qualitativ
hochwertige Produkte zu entwickeln, müssen die Mitarbeiter alle bekannten
Methoden der Bildverarbeitung kennen und die Entwicklung neuer Methoden
permanent verfolgen und verstehen, so dass dann geprüft werden kann, ob und
wie diese auf die eigenen Problemstellungen anwendbar sind. Allgemein ist bei
Imagetool ein hohes Maß an Kreativität erforderlich.
Imagetool setzt auf Wachstum durch Workflow und versucht, sowohl persönliche
als auch gesellschaftliche Bedürfnisse mit hoher Effizienz zu befriedigen.
Ein Beispiel der Produkte von Imagetools ist die Mikrokalkvisualisierung, die auch
mittels einer Wavelettransformation stattfindet:
Ein frühes Anzeichen für Brustkrebs ist die Mikroverkalkung. Diese ist zwar auf
Mammographien zu sehen, jedoch mit bloßem Auge schwer erkennbar. Imagetool
hat daraufhin ein Verfahren entwickelt, welches das automatische Hervorheben
von Mikroverkalkungen als Hilfe für den Arzt ermöglicht. Hierbei wird ein Bild zuerst
in eine diskretisierte Waveletdarstellung gebracht, welche dann anhand von
speziellen Algorithmen verändert wird. Aus diesen veränderten Daten wird dann
wiederum ein Bild erzeugt, auf dem der Mikrokalk hervorgehoben ist.
Imagetool erhofft sich, bald ein Marktführer im Bereich der Medizininformatik und
der Marktführer bei Computerassistierter Diagnostik zu sein. Auch plant die Firma,
Partner von und Transferstation für universitäre Forschungseinrichtungen mit
Schwerpunkten in Berlin und München zu werden.
Obwohl die Entwicklung im Bereich der Bildkompression schon sehr weit ist, wird
die Forschung auf diesem Sektor weiterhin ein wichtiger Teil der Arbeit von
Unternehmen wie Imagetool sein. Hier wird auch der Fortschritt der Mathematik
eine wesentliche Rolle spielen, da diese die Grundlage für Kompressionsverfahren
bildet. Auch im Bereich der Datenübermittlung wird die Entwicklung weitergehen,
Yvonne Gabriel
29.07.2000
denn es werden immer neue Kommunikationssysteme eingeführt, die ständig auf
Effektivität im Bezug auf Übermittlung großer Datenmengen geprüft werden
müssen.
Von größerer Bedeutung dürfte allerdings der Ausbau und die Weiterentwicklung
von Assistenzsystemen sein. Hier muss ununterbrochen geforscht werden, denn
viele heute bekannte Diagnoseverfahren können in Zukunft Computerassistiert
sein, was die Dauer und die Sicherheit der Diagnose erheblich verbessern kann.
Allerdings entwickelt sich auch die Medizin in hohem Tempo weiter, so dass auch
neue Verfahren möglichst schnell darauf geprüft werden müssen, ob sie durch
Computer unterstützt werden können.
Das Wichtigste ist in meinen Augen allerdings die internationale Zusammenarbeit
mit anderen Firmen und Forschungsbereichen, denn gerade im Bereich der
Medizin ist der schnelle Informationsaustausch zwischen sämtlichen involvierten
Teilbereichen und die schnelle Entwicklung von Problemlösungen unverzichtbar.
So sollte eine enge Verbindung zwischen der Forschung im Bereich der Medizin,
der mathematischen Forschung und der Medizininformatik hergestellt werden.
Ich denke, dass Imagetool in den nächsten Jahren die Diagnoseunterstützung
vorantreiben sollte. Schon in diesem Jahr sollten Gespräche mit anderen Firmen
(auch im Ausland), die in diesem Bereich Forschung betreiben, stattfinden, mit
denen
ein
effizientes
und
vor
allem
schnelles
Kommunikationssystem
ausgearbeitet werden könnte. Darüber sollte es möglich sein, immer über den
aktuellen Stand der Forschung in den anderen Betrieben bescheid zu wissen.
Hierbei ist zu überlegen, ob Imagetool nicht innerhalb der nächsten 5 Jahre
möglichst viele Standpunkte im Ausland bilden sollte, um die Kommunikation zu
verbessern. Besonders wichtig ist es, dass keine Forschungsergebnisse
geheimgehalten werden, um den Ruhm zu ernten, den hier geht es nicht nur um
Forschung sondern um Menschenleben.
Weiterhin
sollte
Imagetools
in
engem
Kontakt
mit
medizinischen
Forschungseinrichtungen bleiben, um im Falle neuer Erkenntnisse diese sofort in
Computerprogramme einbauen zu können. Auch zum Testen der Programme ist
der enge Kontakt günstig.
Yvonne Gabriel
29.07.2000
Insgesamt ist es wichtig zu expandieren, damit der Rückstand der Technik im
Vergleich zum Stand der Medizin aufgeholt werden kann und später die parallele
Entwicklung von Medizin und Medizininformatik gesichert ist.