MURDOCK

Kurzbeschreibung

MURDOCK ist ein Forschungsprojekt zur Entwicklung innovativer Methoden für die Überwachung und Vorhersage der Knochenheilung. Ziel ist es, mithilfe von Biomarkern, radiologischen Daten und Künstlicher Intelligenz Heilungsverläufe nach Knochenbrüchen präziser zu bewerten und Komplikationen frühzeitig zu erkennen. Durch die Verknüpfung klinischer Daten mit modernen Analyseverfahren schafft das Projekt die Grundlage für eine personalisierte Diagnostik und Therapie von Frakturheilungsstörungen.

Problembeschreibung

Knochenbrüche zählen zu den häufigsten Ursachen für Krankenhausaufenthalte in Deutschland. Obwohl die meisten Frakturen komplikationslos verheilen, kommt es bei einem Teil der Patientinnen und Patienten zu Heilungsstörungen bis hin zur sogenannten Pseudoarthrose – einer chronischen Nicht-Heilung des Knochens. Diese geht häufig mit Schmerzen, eingeschränkter Mobilität und zusätzlichen operativen Eingriffen einher und verursacht erhebliche Kosten für das Gesundheitssystem.

Die Beurteilung der Knochenheilung erfolgt derzeit überwiegend anhand radiologischer Untersuchungen wie Röntgenaufnahmen. Diese liefern jedoch häufig nur qualitative und subjektive Einschätzungen des Heilungsverlaufs. Frühzeitige und belastbare Vorhersagen über den weiteren Heilungsprozess sind bislang nur eingeschränkt möglich.

Gleichzeitig zeigen aktuelle Forschungsergebnisse, dass die Kombination aus bildgebenden Verfahren, Laborwerten und patientenspezifischen Parametern deutlich präzisere Aussagen über die Knochenheilung ermöglichen kann. Es fehlt jedoch an intelligenten Analysewerkzeugen, die diese Daten systematisch zusammenführen und für die klinische Entscheidungsfindung nutzbar machen.

Lösungsansatz/Produktbeschreibung

MURDOCK verfolgt einen systemmedizinischen Ansatz zur Analyse und Vorhersage der Knochenheilung. Hierfür werden radiologische Daten, klinische Informationen sowie biochemische Marker miteinander verknüpft und mithilfe von Künstlicher Intelligenz ausgewertet.

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Übertragung von Methoden aus der digitalen Ozeanographie auf die Analyse von Röntgenbildern. Verfahren, die ursprünglich zur Klassifikation von Meeresböden entwickelt wurden, werden genutzt, um Merkmale wie Knochendichte, Knochendicke, Frakturmuster und Heilungsverläufe automatisiert zu erfassen und zu bewerten.

Ergänzend werden Laborparameter, darunter Calcium-Isotopen-Messungen in Blut und Urin, sowie weitere patientenspezifische Faktoren in die Analysen integriert. Auf dieser Grundlage entstehen KI-gestützte Modelle, die Heilungsverläufe prognostizieren, Risiken frühzeitig erkennen und neue Erkenntnisse über die biologischen Prozesse der Knochenheilung liefern sollen.

Alleinstellungsmerkmal

MURDOCK kombiniert erstmals moderne KI-Methoden, innovative Biomarkeranalysen und radiologische Bildauswertung in einem ganzheitlichen systemmedizinischen Ansatz zur Vorhersage der Knochenheilung. Besonders innovativ ist die Übertragung etablierter Analyseverfahren aus der digitalen Ozeanographie auf medizinische Bilddaten.

Durch die enge Zusammenarbeit von Klinik, Forschung und Industrie entsteht eine einzigartige Plattform zur Entwicklung neuer diagnostischer Werkzeuge für die Orthopädie und Unfallchirurgie. Ziel ist es, Heilungsstörungen früher zu erkennen, Behandlungsentscheidungen besser zu unterstützen und langfristig eine personalisierte Versorgung von Patientinnen und Patienten mit Knochenverletzungen zu ermöglichen.

Förderkennzeichen: 03WIR6221C