KIDs-CT
Am 01.10.2017 startete unter dem Dach des Forschungscampus STIMULATE das BMBF-geförderte Projekt „konfigurierbarer, interfaceoffener, dosissparender Computertomograph (KIDs-CT)“.
Zentrales Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer CT-Plattform, die über offene Schnittstellen bei Hard- und Software verfügt und gleichzeitig modular aufgebaut ist. Diese Modularität bezieht sich sowohl auf die interne Hardware-Struktur (z.B. austauschbarer Detektor und Elektronikmodule für die Verarbeitung von High-Speed-Signalen) sowie auf die Peripherie (Kombination mit zusätzlichen Modalitäten wie bspw. optischer 3D-Bildgebung). Das hohe Maß an Flexibilität wird eine schnelle Anpassung an verschiedene Anforderungen und Anwendungsszenarien ermöglichen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die offene Schnittstellen-Struktur, die es ermöglicht, Erweiterungen – sowohl Hardware als auch Software – komplikationslos über standarisierte Schnittstellen an das Gerät anzubinden.
Zentrale Forschungsaspekte sind dabei neue Konzepte für die Dosisreduktion, die Nutzung von Informationen aus anderen Modalitäten (z.B. optische oder Ultraschall-Bilder), die Reduktion von Metallartefakten sowie die sich widersprechenden Anforderungen nach großer Offenheit des Systems auf der einen Seite sowie dem sicheren Betrieb auf der anderen Seite, welcher für eine medizinische Zulassung unabdingbar ist.
Die Reduktion der relativ hohen Dosis an ionisierender Strahlung, welcher die Patienten beim Scannen ausgesetzt werden, stellt dabei die größte Herausforderung bei der Nutzung dieser Technologie dar. Als exemplarische klinische Anwendung steht die Pädiatrie im „KIDs-CT“-Projekt im Fokus. Insbesondere bei diesen kleinen Patienten ist eine deutlich minimierte Strahlendosis notwendig, um die Gefahr folgenschwerer Strahlenschäden zu verringern.
Die Durchführung des Forschungsprojektes in Kooperation von Otto-von-Guericke-Universität (OVGU), den Firmen Dornheim Medical Images GmbH und metraTec GmbH wird in den nächsten 3 Jahren am Forschungscampus STIMULATE erfolgen. Im Rahmen des Projektes werden das Institut für Medizintechnik (Prof. Rose, FEIT) der OVGU und Dornheim Medical Images die operative Projektleitung des Gesamtprojektes im Auftrag der Industrie übernehmen. Weiterhin sind der Lehrstuhl für Hardware-nahe Technische Informatik (Prof. Pionteck, FEIT) und das Institut für Mechanik (Jun.-Prof. Woschke, FMB) an dem Projekt beteiligt.
The central aim of this project is to develop a CT platform equipped with open interfaces for both hardware and software, designed in a modular fashion. This modularity extends to the internal hardware structure (e.g., interchangeable detector and electronics modules for processing high-speed signals) as well as peripheral components (integration with additional modalities such as optical 3D imaging). This high degree of flexibility will allow rapid adaptation to various requirements and application scenarios. A key feature is the open interface structure, facilitating seamless integration of extensions – both hardware and software – through standardized interfaces.
Key research aspects include new concepts for dose reduction, utilization of information from other modalities (e.g., optical or ultrasound images), reduction of metal artifacts, and reconciling conflicting requirements between system openness and secure operation essential for medical certification.
The reduction of ionizing radiation dose, to which patients are exposed during scanning, poses the greatest challenge in utilizing this technology. The "KIDs-CT" project focuses on exemplary clinical applications in pediatrics. Particularly for these young patients, significantly minimizing radiation dose is crucial to mitigate the risk of serious radiation-related harm.
Over the next 3 years, the project will be conducted in collaboration between Otto-von-Guericke-University (OVGU), companies Dornheim Medical Images GmbH, and metraTec GmbH at the Research Campus STIMULATE. The Institute of Medical Engineering (Prof. Rose, FEIT) at OVGU and Dornheim Medical Images will jointly oversee the project management on behalf of the industry. Additionally, the Chair of Hardware-Oriented Technical Informatics (Prof. Pionteck, FEIT) and the Institute of Mechanics (Jun.-Prof. Woschke, FMB) are also involved in the project.