Am 25. September 2024 fand die vom Transfernetzwerk INDIGO der ostbayerischen Hochschulen veranstaltete Konferenz TRIOKON statt, die seit zehn Jahren den Austausch von Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft zu aktuellen Schwerpunktthemen vorantreibt. Dieses Jahr stand die TRIOKON, ausgerichtet an der Universität Regensburg, unter dem Gesichtspunkt „Was kann KI wirklich? – Innovationen, Chancen, Herausforderungen“.
Die Hochschule Landshut beteiligte sich gleich mit mehreren Beiträgen an der Konferenz: Ein Referententeam von der Landshuter Forschungsgruppe Medizintechnik stellte in zwei interaktiven Workshops ihre Arbeit zum Potenzial von KI-Methoden und Augmented Reality (AR)-Lösungen im Operationssaal vor. Wissenschaftliche Mitarbeitende aus dem Institute for Data and Process Science und dem Forschungsbereich Elektronik und Systemintegration stellten ihre Forschung im Rahmen einer Poster-Session vor. Die Vortragenden setzten damit Impulse im Austausch zwischen Wissenschaft und Praxis und machten die Landshuter Forschung sichtbar.
Mit Künstlicher Intelligenz und AR-Brillen Organ-Hologramme live in den Operationsaal projizieren
Das große Potenzial von künstlich intelligenten Lösungen und maschinell lernenden Algorithmen lässt sich im Operationssaal im Kontext der computer-unterstützten Chirurgie nutzen. Um einen Eingriff zu planen, verwenden Chirurgen meist Aufnahmen aus einem Computer- (CT) oder Kernspintomographen (MRT). Aus solchen Bildern geht die Lage von Tumoren und Risikostrukturen im Organ hervor. Mithilfe einer Augmented Reality (AR) Brille können diese Informationen aber auch direkt während der Operation eingeblendet werden, um die Erkennung von Tumoren und Blutgefäßen zu erleichtern. Dies geschieht, indem man die CT oder MRT Daten in ein Hologramm umwandelt, welches dann genau auf das zu operierende Organ projiziert wird. Dies ermöglicht insbesondere Vorteile im Hinblick auf die Genauigkeit der Behandlung und vereinfacht bisherige Behandlungsschritte.
Die Erstellung der Hologramme aus den Bilddaten und die präzise Positionierung der Hologramme auf dem Organ während der Operation erfordert sehr leistungsstarke Algorithmen, die die chirurgische Szene in Echtzeit auswerten, um die Visualisierung in der AR Brille entsprechend anzupassen. Die Forschungsgruppe Medizintechnik beschäftigt sich genau mit dieser Fragestellung und nutzt KI-Methoden, um Organe mit der AR-Brille zu erkennen und die Hologramme an der richtigen Stelle einzublenden.
Live-Demo einer AR-Lösung für die Leberchirurgie führt zu lebhaften Diskussionen
Auf der TRIOKON präsentierten Prof. Dr. Stefanie Remmele (Fakultät ET/WI), Prof. Dr. Christopher Auer (Fakultät Informatik) und Michael Schwimmbeck, Doktorand in der Forschungsgruppe Medizintechnik, im Rahmen eines interaktiven Workshops "Mehr Mixed Reality im OP – dank KI?" den aktuellen Stand beim Einsatz von AR in der chirurgischen Navigation. In zwei gut besuchten Sessions stellten die Vortragenden zunächst die Hintergründe der Technologien und erste Ergebnisse aus den Forschungsprojekten vor. Mithilfe des Einsatzes interaktiver Medien und einer Live-Demo einer AR-Lösung für die Leberchirurgie setzte das Referententeam anschließend jeweils eine sehr lebhafte Diskussion über die Chancen und Herausforderungen von KI and AR im Operationssaal in Gang.
Wissenschaftliche Mitarbeitende präsentieren aktuelle Erkenntnisse
Noch mehr aktuelle Forschung aus Landshut wurde im Rahmen einer Poster-Session präsentiert. Wissenschaftliche Mitarbeitende des Institute for Data and Process Science und des Forschungsbereichs Elektronik und Systemintegration erklärten Interessierten ihre Erkenntnisse. Diese sind thematisch breitgestreut und in ihrer Anwendung gesellschaftlich relevant: Die Themen reichten von Energietechnik über Verkehrssicherheit in Landshut bis hin zur automatisierten Müllerkennung und -vermeidung. Ein besonders anschaulicher Beitrag verwendete Live-Daten aus der Landshuter Innenstadt, um zu demonstrieren wie fortschrittliche Kamera-Technologie sowie KI-gestützte Objekterkennung genutzt werden, um Verkehrsteilnehmer datenschutzkonform zu erkennen und herannahende Fahrzeuge im Fall einer Gefahrensituation zu warnen. Dadurch soll der Schulweg für Kinder sicherer gemacht werden.
Die Vielfalt der Landshuter Beiträge – von der Anwendung von KI-Methoden im Operationssaal bis hin zur automatisierten Müllvermeidung – zeigt die Forschungsstärke der Hochschule Landshut im Bereich der KI. Auf der TRIOKON konnten Erkenntnisse in die Praxis getragen werden und Impulse aus Wirtschaft und Gesellschaft aufgenommen werden.
Fotos: Hochschule Landshut / Marc Bicker
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