Intracranial Aneurysm Simulation and Outcome prediction for vascular Neurosurgery

Das Forschungsprojekt IASON zielt darauf ab, die Behandlung intrakranieller Aneurysmen durch innovative KI-gestützte Simulations- und Analysewerkzeuge grundlegend zu verbessern. Intrakranielle Aneurysmen betreffen 1-2% der Bevölkerung und sind für 75-80% der nichttraumatischen Subarachnoidalblutungen verantwortlich, welche eine hohe Mortalität von 32-67% aufweisen.
Aktuell existiert keine ganzheitliche Lösung in der vaskulären Neurochirurgie, die alle relevanten Aspekte (Entscheidungsunterstützung zur Behandlungsnotwendigkeit, OP-Planung, Simulation, Risiko- und Outcomeanalyse) abdeckt. IASON bietet eine umfassende neurochirurgische Forschungsplattform, die fortschrittliche Technologien für die gesamte Patient Journey abbildet. Ziel ist, die Operationsplanung, Patient*innenselektion und chirurgische Ausbildung zu revolutionieren.
Die Vision von IASON ist eine entstehende Forschungsplattform, die Chirurg*innen durch realistische Flusssimulationen geplante Eingriffe beurteilen lässt und die Entwicklung optimaler Klipping-Strategien ermöglicht. Durch KI-gestützte Analysen sollen komplexe Situationen effizient simuliert und bewertet werden können. IASON wird eine ideale Operationsvorbereitung, innovative Ausbildungsmöglichkeiten und erhöhte Patient*innensicherheit durch präzise detaillierte Planung schaffen, die zu besseren Behandlungsergebnissen, weniger Risiken und insgesamt einer höheren Qualität der medizinischen Versorgung führt.
Projektziele und Lösungsansätze:
1. Erforschung von KI-Methoden zur präzisen Segmentierung und Deformation von Gefäßbäumen.
2. Entwicklung optimierter Methoden zur Bestimmung hämodynamischer Kennzahlen und Erstellung patient*innenspezifischer Risikovorhersagen.
3. KI-basierte Echtzeit-Interaktion und Simulation nichtlinearer Materialmodelle für realistische Aneurysma-Klipping-Simulationen.
4. Informationsgewinnung aus prä- und postoperativen Blutflusssimulationen zur Optimierung von OP-Strategien.
Das Konsortium wird von RISC Software GmbH koordiniert und beinhaltet Kooperationen mit Partner*innen wie der der renommierten Neurochirurgie JKU-MED, EULERIAN, AMC, RNB und IPPE, die spezifische Kompetenzen in den Bereichen Medizin, KI-basierte Verfahren, Simulationstechniken und regulatorische Anforderungen einbringen.
IASON leistet einen Beitrag zur Nachhaltigkeit durch die Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens (SDG 3) sowie zur hochwertigen Bildung (SDG 4). Genderaspekte werden berücksichtigt, indem geschlechtsspez. Unterschiede in Aneurysmen-Häufigkeit und -Behandlung in die Forschungs- und Datenanalyse einfließen.
Die Projektergebnisse sollen langfristig zu einem Gesamtsystem in der vaskulären Neurochirurgie verwertet werden, das international vermarktet werden kann. Das Projekt stärkt die wissenschaftliche Reputation der beteiligten Institutionen und fördert den Wissenstransfer durch Publikationen, Konferenzen und Schulungen.
IASON stärkt den Wirtschaftsstandort Oberösterreich durch Förderung von Innovationen in der Medizintechnik, Schaffung neuer Arbeitsplätze, Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Forschungsinstitutionen sowie Steigerung der med. Versorgungsqualität. Es trägt zur Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen bei, indem es Effizienz und Sicherheit von Operationen erhöht und Komplikationen reduziert. Die internationale Sichtbarkeit und Reputation Oberösterreichs werden durch die Präsentation der Projektergebnisse auf Konferenzen und in Fachzeitschriften weiter gesteigert.