Competence Center Optimized Systems

Im Optoprobe-Verbundprojekt entwickelte das Competence Center Optimized Systems eine Software zur Krebserkennung. Bereits seit 2009 verfolgte das mit Millionenmitteln des BMBF geförderte Forschungskonsortium aus Unternehmen und wissenschaftlichen Einrichtungen das Ziel, auch kleinste Krebstumore sehr schnell erkennen und besonders schonend – zugleich mit den eingesetzten Diagnoseinstrumenten – beseitigen zu können. Im Zentrum stand die Entwicklung von intelligenten Sonden, bestehend aus kleinen Proteinen, so genannten Peptiden. Diese Peptide werden so lange einem systematischen Evolutionsprozess unterzogen, bis sie in der Lage sind, sich im Körper gezielt an Krebszellen anzuheften und sie mit Farbstoffen zu markieren. Dem FHDW-Team fiel die Aufgabe zu, eine Software zu entwickeln, die diese Variationen der Peptide generiert sowie die geeigneten neuen Proteine erkennt und auf Basis der Laborwerte auswählt. Benötigt wurde vor allem die IT-Expertise in den Bereichen "Evolutionäre Algorithmen" und "Selbstlernende Verfahren". Durch den Einsatz der Software soll das Vorgehen wesentlich verfeinert und vor allem beschleunigt werden.

Beim Abschlusstreffen des Verbundprojektes im Juni 2013 im Forschungszentrum Borstel wurde konstatiert: Die Konzeption des Verbundprojektes war erfolgreich, die aufgestellten Hypothesen richtig. Darüber herrschte bei den Verbundprojektpartnern GeSIM (Automatisierte Analyse und Synthese; Dresden), LMTB (Optische Auslesesysteme; Berlin), ATTO-TEC (Farbstoffe; Siegen) und R-Biopharm (Marker; Darmstadt) sowie dem Competence Center Optimized Systems (FHDW in Bergisch Gladbach) Einigkeit. Tatsächlich konnte die Eignung peptidischer Marker nachgewiesen werden. Die Identifikation geeigneter Aminosäureketten innerhalb des Forschungslaboratoriums der Arbeitsgruppe von Verbundkoordinator PD Dr. Andreas Frey (Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften) erfolgte durch Nutzung der Evolutionsplattform, die innerhalb des Datenanalyselabs des Competence Centers der FHDW in Bergisch Gladbach entwickelt wurde.

Im Rahmen des Abschlusstreffens, bei dem Susanne Rosenthal und Dr. Markus Borschbach die FHDW-Ergebnisse präsentierten, wurde dem Competence Center Optimized Systems eine lebenslange Kooperation durch Dr. Andreas Frey angeboten. Damit ist eine Fortsetzung der langfristigen Zusammenarbeit – datierbar ist die erste Forschungskooperation mit Dr. Markus Borschbach auf das Jahr 1999 – absehbar. Bereits genehmigt ist darüber hinaus ein Optoprobe-Anschlussprojekt unter Beteiligung der FHDW.

Auf dem Workshop Evostar im April 2013 in Wien stellten Dr. Markus Borschbach und Susanne Rosenthal die Forschungsergebnisse des Competence Centers auf dem Gebiet Evolutionärer Algorithmen vor. Als Referenten waren sie auch im Juli 2013 am Workshop "Evolve" in Leiden (Niederlande) beteiligt.

Nach dem Projekt ist vor dem Projekt: Das 2013 beendete Medizintechnik-Projekt Pendovision wird 2014 fortgesetzt. Konkret steht die Patentanmeldung an. Pendovision befasst sich mit der Bildstabilisierung von Videoaufnahmen bei endoskopischen Untersuchungen. Per digitaler Nachbearbeitung lassen sich derartige Aufnahmen für die medizinische Auswertung (z. B. Aufdeckung von Anomalien) und Begutachtung entscheidend verbessern. Als entscheidender Schritt auf dem Weg zur praktischen Anwendung z. B. bei der Gastrointestinaltrakts-, Lungen- und Gefäß-Endoskopie gilt die so genannte „Glitterminimierung“, bei der unscharfe Videosequenzen möglichst zeitnah optimiert werden, um Realtime-Korrekturen durch den Chirurgen während der OP zu ermöglichen.

Die als Spin-off aus dem Verbundprojekt hervorgegangene Grundidee der Bildstabilisierung endoskopischer Aufnahmen hat sich als nachhaltiger Ansatz erwiesen. Projektpartner waren das IRDC Leipzig und das Forschungszentrum Borstel. Inzwischen wurden die entwickelten Verfahren an umfangreichen medizinischen Aufnahmen verifiziert, so dass jetzt das Verwertungskonzept – die Patentierung – in die Tat umgesetzt werden soll.

Dem wesentlichen Zweck des Projekts – der Generierung von wissenschaftlichem Mehrwert – wurde 2013 mit mehreren Veröffentlichungen Rechnung getragen. Die Bereitstellung der Erkenntnisse im wissenschaftlichen Kontext erfolgte zudem im Rahmen von Konferenzen und Vorträgen im asiatisch-pazifischen-Raum. Thematisiert wurde bei den Gesprächen mit zumeist Universitätskliniken in Medan (Indonesien), Kuala Lumpur (Malaysia), Singapur, Hanoi (Vietnam) und Dubai auch der Austausch medizinischer, endoskopischer Daten. Die größte systematische Sammlung solcher Daten wurde wiederum an der Charité in Berlin angetroffen. Die wissenschaftlichen Resultate des Projektes präsentierte das Competence Center außerdem auf dem Kongress ELMAR (Electronics in Marine) in Zadar (Kroatien), auf der ICVGIP (Indian Conference on Computer Vision, Graphics and Image Processing) und auf dem damit verbundenen Workshop MedImage in Mumbai (Indien) sowie auf der VISAPP (International Conference on Computer Vision Theory and Applications) in Lissabon.

Im Januar 2014 stellte das Team um Dr. Borschbach auf der Konferenz VISAPP in Lissabon zwei Veröffentlichungen vor: als Talk und in einer Poster Presentation. Gegenstand waren zwei wesentliche Komponenten des vom Competence Center entwickelten Post-Videostabilisierungsalgorithmus speziell zur Behebung der Bildartefakte von Endoskopieaufnahmen. Außerdem stand das Benchmarking zu den Stabilisierungsalgorithmen von "YouTube" und "Adobe" im Fokus - mit dem Ergebnis: Die Stabilisierungssoftware des Competence Centers übertrifft diese beiden Tools in ihrer Performance.

Das Modehaus Wieschhörster in Greven verfährt bei der Kundenberatung klassisch. Kern der Verkäufer-Kunde-Kommunikation ist das Verkaufsgespräch vor Ort. Jetzt sollen – zunächst mit Stammkunden – neue Interaktionsmöglichkeiten geschaffen werden, um die Kundenbindung zu erhöhen und den Umsatz zu steigern: Die Verkäufer des Modegeschäfts werden auf Basis einer Internetplattform gleichzeitig mobile Berater. Ist ein Kunde zu Hause oder in einem anderen Geschäft, kann er sich per Videokonferenz mit einem Verkäufer bei Wieschhörster verbinden, um von ihm beraten zu werden und ggf. den Kauf zu tätigen. Das Competence Center Optimized Systems wird für das Modehaus ein geeignetes E-Commerce-Konzept inklusive technischer Umsetzung entwerfen.