Michael Wimmer hat das Masterstudium Data Science und Engineering auf der FH Hagenberg erfolgreich abgeschlossen und schrieb seine Masterarbeit in Zusammenarbeit mit der Forschungsabteilung Medizin-Informatik der RISC Software GmbH. Betreut wurde er dabei von Dr. Michael Giretzlehner. Die Arbeit befasste sich mit der Posendetektion von Patienten in RGB-Bildern zur Wunddokumentation.
Worum geht es in deiner Masterarbeit?
Michael Wimmer: Eine Vielzahl von medizinischen Pathologien und Diagnosen beziehen sich direkt auf die Wundfläche. Da klassische Schätzverfahren sehr ungenau sind, wird in der RISC Software GmbH schon seit Jahren an einer Softwareunterstützung gearbeitet. Damit Wundgrößen korrekt und effizient beurteilt werden können, benötigt man neben einer genauen Markierungsmethode, patientenspezifische 3D Modelle. In meiner Masterarbeit wurden Machine Learning Verfahren eingesetzt um die Modellpose basierend auf einfachen RGB Bilder an den Patienten anzupassen. Dadurch kann die Übertragung von Wunden auf das 3D Modell erleichtert und der Registrierungsprozess von Wundaufnahmen beschleunigt werden.
Wo sind die konkreten Problemstellungen in realen Anwendungsfällen der Medizin?
Michael Giretzlehner: In der Verbrennungsmedizin ist die Wundgröße ein zentraler Parameter und maßgeblich für die weitere Behandlung. Fehler bei der Bestimmung von Verbrennungsflächen resultieren in nicht adäquater Medikation und können zu schwerwiegenden Komplikationen wie z.B. Verbrennungsödemen, ARDS, Wundheilungsstörungen und abdominellem Kompartmentsyndrom führen. Klassische Schätzverfahren sind sehr Fehleranfällig und Abweichungen in der Verbrennungsgröße wissenschaftlich belegt. Durch die Vielzahl an unterschiedlichen Methoden und die Abweichungen innerhalb dieser Verfahren sind Behandlungen auch sehr schwer vergleichbar, wodurch die langfristige Etablierung neuer medizinischer wissenschaftlicher Evidenz erschwert wird.
Die Verwendung der Software muss einfach und intuitiv sein, ebenfalls sollte der Einsatz von Spezialhardware möglichst geringgehalten werden. Ziel war es, ein plattformunabhängiges Dokumentationswerkzeug zu entwickeln, welches auf allen gängigen Plattformen und ohne Installation verwendet werden kann. Für die Anpassung der Körperpose der 3D-Patientenmodelle sollte eine Smartphone Kamera ausreichen. Bei der Posenextraktion ist man auf Machine Learning Verfahren angewiesen, welche direkt im Browser des Clients angewendet werden, damit keine sensiblen Patientendaten über das Internet übertragen werden müssen.
Michael Wimmer hat in seiner Masterarbeit das Vorhaben um viele wesentliche Schritte vorangebracht. Die Evaluierung und Auswahl der technologischen Basis stellt eine solide Basis für die zukünftigen Weiterentwicklungen dar. Es wurden praktikable Wege beschritten, wie moderne Machine Learning Verfahren für derartige medizinische Anwendungen nutzbar gemacht werden können.
Michael, wie bist du dazu gekommen die Arbeit an der RISC Software GmbH zu schreiben und wie war die Betreuung und der Ablauf?
Michael Wimmer: Bereits in meinem Berufspraktikum im Jahr 2017 wurde ich mit der Problemstellung betraut und entwickelte ein webbasiertes Verbrennungsdokumentationstool. In diesem Zeitraum entstand ein erster Prototyp, welcher im Laufe meiner Teilzeitbeschäftigung weiterentwickelt wurde. Daher war es naheliegend, dass ich meine Masterarbeit ebenfalls in dieser Domäne absolviere. Da das Dokumentationstool mehr im Bereich Computer Grafik fällt und eher weniger mit meinem Studium Data Science und Engineering zu tun hat, musste zunächst ein passendes Thema definiert werden. Gemeinsam mit meinem Betreuer wurde ein Konzept erarbeitet und unterschiedliche Themen klassifiziert.
Besonders interessant fand ich die automatische Posendetektion in einfachen RGB Bilder und somit wurde es aus dem Themenpool ausgewählt. Die Betreuung während des gesamten Zeitraums war wirklich hervorragend und ich wurde bei jeglichen Problemen konstruktiv unterstützt.
In welchen Tätigkeitsfeldern möchtest du zukünftig arbeiten? Was sind deine Pläne für die Zukunft?
Michael Wimmer: Seit meinem Praktikum arbeite ich in der Abteilung Medizin Informatik der RISC Software GmbH und finde die Tätigkeitsfelder sehr spannend und abwechslungsreich. In Zukunft würde ich gerne an noch in weiteren Projekten mitarbeiten und bei der ein oder anderen Publikation mitwirken.
