19. April 2022 // Gründung & Innovation

Künstliche Intelligenz optimiert Hüft-OPs

In Deutschland wurden 2021 rund 270.000 künstliche Gelenke eingesetzt. Eine OP, bei der sich die Operierenden auf ihre Erfahrung und ihr Gehör verlassen müssen. Gelingt die Operation nicht, müssen die Folgen durch Revisions-OPs behoben werden - eine Belastung für Patient*innen und Krankenhäuser. Dank der akustischen Implantationshilfe “Fit with Hit” könnte das deutsche Gesundheitssystem etwa zwanzig Millionen Euro jährlich einsparen.

Eine Hüftendoprotheseoperation ist eine der häufigsten Eingriffe in Deutschland. Beim Einsetzen der künstlichen Hüfte wird versucht, eine Prothese optimal im Oberschenkelknochen zu verankern (der „Fit“). Das passiert durch einzelne Hammerschläge. Die Operierenden gehen vorsichtig vor und achten darauf, den Knochen nicht durch einen zu festen Hammerschlag (den "Hit") zu beschädigen. Denn jeder Schlag zählt und wirkt sich auf die Langlebigkeit der Prothese aus. Je besser der "Hit" umso besser der "Fit". Bislang verlassen sich die Operierenden hierbei auf ihre Erfahrung und ihr Gehör. Geht während der OP auch nur eine Kleinigkeit schief, ist es für den Knochen oft schon zu spät. Das passiert etwa bei fünf Prozent aller OPs. Es folgen Revisions-OPs, die Patient*innen belasten und für Krankenhäuser immense Kosten verursachen.

Die Medizintechniker Carlos Fonseca und Simon Hofmann setzen mit ihrer akustischen Implantationshilfe “Fit with Hit” genau hier an, „denn wir dachten: Wenn ein Mensch diese Geräusche hören kann, kann eine Maschine das auch,‟ sagt Carlos, „darum haben wir ein Mikrofon in einen OP-Saal gestellt und die Signale intelligent, mit einer KI, geprüft.‟ Durch die kontinuierliche Analyse der Geräusche kann “Fit with Hit” sowohl vorhersagen, wann das Implantat richtig sitzt, als auch ein mögliches Frakturrisiko abschätzen. „Wir ermöglichen ein Implantationsmonitoring für diese Hammerschläge von Schlag zu Schlag,‟ fasst Simon die Idee zusammen.

Carlos und Simon lernten sich in ihrem Bachelorstudium der Medizintechnik kennen, anschließend machten beide ihren Master in Medizininformatik an der THM. „Wir haben damals in vielen Projekten zusammengearbeitet und haben schnell gemerkt, dass das sehr gut funktioniert,‟ erzählt Carlos rückblickend. Dann begannen beide mit ihrer Promotion. Simon forscht über die Detektion von Herzklappenerkrankungen und arbeitet in der AG Biosignalanalyse der THM. Carlos ist im Bereich Ultraschalltechnik tätig und beschäftigt sich mit Primärstabilität, also dem ersten Zustand nach dem Einsetzen einer Prothese und ist im Labor für Biomechanik der JLU angestellt, wo auch die Idee für das gemeinsame Projekt entstand: „Ein Oberarzt erzählte von diesen Signalen im OP und wie ausschlaggebend sie für die OP, deren Verlauf und die Primärstabilität sind. Weil ich wusste, dass sich Simon sehr gut mit akustischen Signalen auskennt, habe ich ihn kontaktiert. Und so entstand 2019 das Forschungsprojekt innerhalb der Universität.‟

 

Erste Schritte Richtung Gründung

 

Nach ersten Versuchen das Forschungsprojekt zu initialisieren , wendeten sie sich an das ECM (Entrepreneurship Cluster Mittelhessen - Gründungszentrum der JLU Gießen). Dort entstand die Idee, aus ihrem Projekt zu einem späteren Zeitpunkt ein eigenes Startup zu gründen. „Außerdem wurden wir dort auf das „Hessen Ideen Stipendium‟ aufmerksam gemacht, ein sechsmonatiges Akzeleratorprogramm. Beim gleichnamigen Wettbewerb haben wir es 2021 bis ins Finale geschafft,‟ erzählt Simon. „Und das Stipendium ist eine richtig coole Anlaufstelle für alle, die gründen wollen, das können wir allen Gründungsinteressierten wirklich nur empfehlen,‟ so Carlos.

Im November 2021 gewannen sie mit ihrem innovativen Geschäftsvorhaben den Idea Slam der JLU und freuten sich über das mit 3.000 Euro dotierte Just.us-Stipendium, einen Arbeitsplatz im Co-Working-Space Beta Box sowie einen kostenlosen Stand auf der Gründungsmesse Mittelhessen 2021. „Doch auch darüber hinaus haben wir viel gewonnen, ‟ sagt Simon, denn „durch den Idea Slam haben wir so viel positives Feedback bekommen, was uns sehr bestärkt hat und wir mit richtig viel Elan die nächsten Schritte bewerkstelligen können.‟ Und das sind nicht wenige, „denn wir wollen wachsen.‟

 

Partnerschaften gesucht

 

Weil Carlos und Simon an ihren Promotionen arbeiten und zeitlich eingespannt sind, wünschen sie sich Unterstützung für ihr Team. „Vor allem sind wir auf der Suche nach jemanden, der uns in Sachen BWL und Regulatory Affairs unterstützt. Wer Lust hat an einer Idee im Medizinbereich mitzuwirken und am Ende seines Masters steht oder weiter ist, kann sich gerne bei uns melden,‟ sagt Carlos, „jede Man- oder Womanpower ist willkommen.‟

 

Und um ihr Produkt weiterzuentwickeln, wollen sie mit weiteren Kliniken zusammenarbeiten. „Wir brauchen weiterhin viele Daten, auch über Prothesen- und Knochentypen, und sind auf Kooperationen mit vielen weiteren Kliniken und Krankenhäusern angewiesen, um eine gute Datengrundlage für eine Studie zu schaffen,‟ erklärt Simon. Denn bis das Team in die Gründung gehen kann, müssen viele Parameter untersucht werden. „Interessierte Kliniken mit einem orthopädischen Team, bestenfalls aus Mittelhessen, können sich gerne mit uns ins Verbindung setzen,‟ ergänzt Carlos.

 

Mit Förderungen zum Prototyp

 

Momentan bewerben sich Carlos und Simon für Fördertöpfe wie „GO-Bio-initial‟, um ihr wissenschaftliches Projekt in die Wirtschaft zu transferieren.

Außerdem haben sie in den letzten Jahren ein Konsortium mit der RTE Akustik + Prüftechnik GmbH aus Karlsruhe und mit Artiqo aufgebaut, mit denen sie gemeinsam an einem Antrag für “KMU innovativ” arbeiten. „Wir sind sehr optimistisch, und würden uns freuen wenn es klappt,‟ sagt Carlos, „das wäre ein Booster für unser Projekt: von dem Geld könnten wir einen Prototypen entwickeln und die Orthopädie etwas sicherer zu gestalten.‟ Und dafür drücken wir Simon und Carlos alle Daumen.

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