Das Bologramm - Visualisierung und Quantifizierung der Boluskinematik in Videofluoroskopie-Schluckstudien

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Kist
• Fachliche Zuordnung: Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 562675554

Der Antrag befasst sich mit einer Volkskrankheit - der Dysphagie (Schluckstörung), einer Erkrankung, von der ein erheblicher Teil der Bevölkerung betroffen ist, insbesondere ältere Menschen und Menschen mit bestimmten Erkrankungen, wie Parkinson. Dysphagie kann zu schwerwiegenden Komplikationen wie Aspirationspneumonie führen, die die Lebensqualität der Patienten stark beeinträchtigen und die Ressourcen des Gesundheitswesens belasten. Die VFSS (videofluoroskopische Schluckstudie) ist eine Standardmethode zur Visualisierung des gesamten Schluckvorgangs und bietet wertvolle Einblicke in den Bolustransit, das Timing und die anatomischen Interaktionen. Die derzeitige klinische Praxis der VFSS-Analyse stützt sich jedoch stark auf subjektive Interpretationen, was die diagnostische Präzision und die Behandlungsplanung einschränkt. Dieser Antrag zielt darauf ab, das Bologramm zu entwickeln und einzuführen, ein innovatives Instrument zur Visualisierung und Quantifizierung der Schluckphysiologie durch automatisierte, KI-gesteuerte Analyse. Der Antrag umreißt drei Hauptziele, die durch strukturierte Arbeitspakete erreicht werden sollen: 1. Erstellung eines umfassenden annotierten Datensatzes für VFSS: Sicherstellung einer qualitativ hochwertigen Datenannotation unter Aufsicht von Experten. 2. Entwicklung einer robusten semantischen Segmentierungspipeline: Einsatz von Deep-Learning-Modellen zur Segmentierung wichtiger anatomischer Strukturen und dynamischer Bolusbewegungen. 3. Implementierung des Bologramms: Integration von KI-gesteuerten Algorithmen zur Erstellung einer visuellen und quantitativen Darstellung von Boluskinematik und Rückstandsmustern für potenzielle klinische Anwendungen. Das Bologramm wird als standardisiertes Visualisierungstool zur Verbesserung der klinischen Beurteilung und Kommunikation dienen, indem es wichtige Metriken wie Bolusgeschwindigkeit, Flächenabdeckung und Trajektorie darstellt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses Projekt darauf abzielt, die Grundlagenforschung in der medizinischen Bildanalyse voranzutreiben, wobei der Schwerpunkt auf zeitlich stark variierenden Daten und kontrastarmen anatomischen Strukturen liegt. Ziel ist es, das Bologramm als zuverlässiges Instrument zur Veranschaulichung der Schluckphysiologie und -pathophysiologie zu entwickeln und damit die klinische Entscheidungsfindung und Ausbildung zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartnerinnen: Professorin Melda Kunduk, Ph.D.; Professorin Deirdre Larsen, Ph.D.