Unter der Leitung des UPC Center for Sensors, Instruments and Systems Development entwickelt ein internationales Konsortium aus Universitäten, Krankenhäusern und Unternehmen neue Technologien auf der Basis von Licht und KI, um die Diagnose verschiedener Krankheiten zu verbessern.
Entwicklung neuer Photonik- und KI-Tools zur Früherkennung und angemessenen Behandlung von Augen-, Herz-Kreislauf- und neurodegenerativen Erkrankungen. Dies ist das Ziel des europäischen Projekts BE-LIGHT, das vom Zentrum für Sensor-, Instrumenten- und Systementwicklung (CD6) der Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC) in Zusammenarbeit mit sieben akademischen Einrichtungen, drei Krankenhäusern und sieben Unternehmen koordiniert wird Deutschland, Frankreich, Polen, Schweiz und Spanien.
Das Konsortium wird von Meritxell Vilaseca, Forscherin am CD6 und Professorin an der Terrassa School of Optics and Optometry (FOOT) und der Barcelona School of Telecommunications Engineering (ETSETB), sowie Cristina Masoller, Forscherin am Nonlinear Dynamics, Nonlinear, geleitet Forschungsgruppe für Optik und Laser (DONLL) und Professor an der Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT).
Das Projekt wurde im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen (Doktorandennetzwerke) mit 2,5 Millionen Euro aus dem EU-Programm Horizon Europe gefördert.
Verbesserung der Diagnose von Netzhauterkrankungen
Das BE-LIGHT-Projekt ist ein neuer Schritt zum Verständnis und zur Diagnose von Netzhauterkrankungen, wie Projektkoordinatorin Meritxell Vilaseca erklärt: „Durch den Einsatz neuronaler Netze und optogenetischer Techniken werden die neuen Werkzeuge die Funktionsweise der Netzhaut und den Austausch besser verstehen.“ Informationen zwischen Neuronen weiterzuleiten und so anhand quantitativer Modelle Erkrankungen in der Netzhaut zu erkennen.“
Der Forscher weist darauf hin, dass „die Kombination verschiedener photonischer Technologien wie multispektraler Bildgebung und optischer Kohärenztomographie, ergänzt durch KI-Algorithmen, eine präzise Analyse von Augenstrukturen (Hornhaut, Glaskörper, Augenhintergrund) ermöglichen wird, um Sehstörungen und Augenmotorikstörungen zu erkennen.“ früh.“ Darüber hinaus, so Vilaseca, „Die KI-Auswertung der Muster von Augenbewegungen, die stark von verschiedenen Gehirnregionen gesteuert werden, kann auch neue Diagnosewerkzeuge für neurologische Erkrankungen wie Alzheimer oder persistierendes Covid bieten.“
Cristina Masoller fügt hinzu: „Das Projekt wird auch die Entwicklung neuer Instrumente und klinischer Methoden ermöglichen, mit denen beispielsweise Bilder von Blutgefäßen oder Augenstrukturen des Patienten durch optische und optoakustische Tomographie oder Wärmebildgebung gewonnen werden können.“ Wie der Forscher erklärt: „Diese Technologie wird beispielsweise dazu beitragen, Arteriosklerose-Plaques nicht-invasiv frühzeitig zu erkennen.“ Auch, „Für die lichtbasierte Behandlung und Kontrolle von Arrhythmien werden neue maschinelle Lernwerkzeuge entwickelt, die aktuelle, auf elektrischen Impulsen basierende Techniken ersetzen könnten.„Masoller fügt hinzu:“Die Anwendung von KI in Kombination mit hochauflösenden Mikroskopietechniken wird es ermöglichen, Bilder von biologischen Strukturen zu erhalten, die kleiner als ein Nanometer sind, wie etwa Proteine, die an der Parkinson-Krankheit und anderen seltenen Krankheiten beteiligt sind, und so ihre Diagnose zu verbessern.“.
Darüber hinaus wird im Rahmen des BE-LIGHT-Projekts 11 Forschern ein Schulungsprogramm in den Bereichen Photonik, KI, maschinelles Lernen, Computerbildgebung und Modellierung angeboten.
Quelle:
Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC)
