HyperWound-CAM - Diaspective Vision

HyperWound-CAM
» High Performance Imaging Oximetry
„Objektives Wundmess- und
Dokumentationssystem“
Die chemische Kamera
zur Objektivierung der Wunddiagnose
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» Problemstellung: Wundbehandlung
Wunden allgemein
 Nachweis der Versorgung des Wundareals mit O2 als Basis
 Dokumentation des Ablaufes der Heilungsphasen ↔ Anpassung der Behandlung bei Problemen
 Frühzeitige Problemerkennung (Störungen des Heilungsverlaufes, Infektionen)
 Phasengerechte Auswahl der Wundbehandlung in der modernen Wundbehandlung
 Bisher: erfahrungsbasierte Einschätzung aufgrund visueller Eindrücke der Wunde  grobe, subjektive Bewertung als Grundlage für Behandlungsauswahl
Schwer heilende, chronische Wunden
 Zunehmendes volkswirtschaftliches Problemfeld: 3-4 Mio. vorw. ältere Patienten mit chronischen Wunden; 4-5 Mrd. € Kosten pro Jahr
 Behandlung chronischer Wunden i.a. unsystematisch und fragmentiert (relativ wenige Wundzentren m. modernen Wundmanagement)
 Bisher: übliche Wunddokumentation gibt kaum Aufschluss über Wundentwicklung
Entwicklung effizienterer und differenzierterer Wundbehandlungsmethoden
 Problem: objektiver Nachweis der Wirksamkeit (in Abh. vom Wundtyp und Wundzustand)  Übernahme der Kosten durch Kostenträger?
 Bisher: Praktisch keine objektiven und quantitativen Nachweismethoden für die Wirksamkeit neuer Verfahren auf die Wundheilung verfügbar
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» Bisherige Lösungsansätze
» Transkutane Sauerstoffmessung tcpO2 (Perimed, Radiometer, Sentec)
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» Bisherige Lösungsansätze
» Laser Doppler Verfahren zur Perfusionserkennung (z.B. Perimed PeriCam PSI oder moorLDI2-BI)
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» Bisherige Lösungsansätze
» Fluoreszenzimaging mit ICG (Fluoreszenzfarbstoff) z. B. Pulsion PDE
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» Statements
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» Bisherige Lösungsansätze – spektral
» Multispectral Imaging
» 4 Kanäle (RGB;NIR) plus Erweiterung
4 breitbandige Kanäle zu wenig für stabile Bewertungsergebnisse
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» Bisherige Lösungsansätze – spektral
» Hyperspektrale Multikanalwundsonde (GMBU+UKSH)
bildgebender
Messkopf
70
Remission [%]
60
Wundspektren
50
40
30
20
10
0
400
600
800
1000
Wellenlänge [nm]
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» Auswertung und Software
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» Auswertung und Software
» Bilder von 2 Beispielwunden
segmentierte Bilder
in einer
FalschfarbenDarstellung
Farbaufnahmen
typische Spektren
der Wundsegmente
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» Analyse auf chemische Merkmale
» Aktuell werden Wunden vorwiegend auf Basis der visuellen Farbeindrücke beurteilt:
Zukünftig wird die Analyse und Dokumentation der Wunde auf Basis eines
hyperspektralen Datensatzes mit Extraktion der Merkmale Oxigenierung, Perfusion,
Infektionsmerkmalen und Feuchtigkeit möglich.
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» Die HyperWound-CAM (in Planung)
» Die hyperspektrale Lösung für die chemische Bildaufnahme
Die HyperWound-CAM verbindet die Vorteile von Farbkameras mit denen von Spektrometern:
Chemische oder physiologische Informationen im Bildformat
zur Beurteilung von Wunden
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» 2D NIRS Technologie: Imaging Oximetry
» Die Erweiterung der Gewebeoximetrie (NIRS Technologie) auf Bildgebung:
Imaging Oximetry
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» HyperWoundCAM Monitoring System
» Bildgebende Gewebeoximetrie
Anwendung der 2D-Spektroskopie-Technologie für die bildgebende Oximetrie
Die HyperWound-CAM liefert Bildsequenzen, bei denen jeder Bildpunkt ein
volles VIS/NIR Spektrum enthält. So können Farbbilder in Kombination mit
wundspezifischen Bilddaten erzeugt werden.
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» HyperWoundCAM Monitoring System
» Das System im Überblick
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» HyperWoundCAM
» Aufnahme mit der HyperWound-CAM im Spektralbereich von
500nm bis 980nm, hier 500 x 600 Bildpunkte mit 100
Spektralkanälen
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» HyperWoundCAM
» Hyperspektralaufnahme mit Spektralselektion
» Farbfoto
» Zur Extraktion multispektraler
Bilder geeignet
» Datenexport in
MATLAB, ENVI und
anderen Formaten zur
Weiterverarbeitung
vorgesehen
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» HyperWoundCAM
» Aufnahme eines Kalibrations-Musters 500 nm bis 950 nm, hier 500 x 750 Bildpunkte mit 100
Spektralkanälen. Typische Aufnahmezeit mit leistungs-fähigem Rechner 10-15 Sekunden.
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» HyperWoundCAM
» HSI-Bilder mit verschiedenen Auflösungen und Aufnahme-Geschwindigkeiten:
- Original-Bildgröße im gepunkteten Rahmen
- Auflösung (X x Y x Spektral), Aufnahmezeit, Dateigröße
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» Lösungsbeitrag zur Problemstellung: HyperWound-CAM
Die Verfügbarkeit der innovativen Hyperspektralkamera-Technologie ermöglicht…
…für die Wundbehandlung allgemein:
 Bestimmung objektiver quantitativer Wundkomponenten; z.B. O2-Versorgung als grundlegende Größe
 objektive & genaue Wunddokumentation (Wundverlauf, Behandlungsmethoden, Reaktionen)
 frühzeitige Erkennung von Heilungsstörungen, Infektionen
deutlich reduzierte Leidenszeit & -intensität
 evidenzbasierte Auswahl der besten Behandlungsmethode
…für die Behandlung chronischer Wunden:
 objektive Dokumentation der Wundentwicklung mit hoher Aussagefähigkeit & Nachvollziehbarkeit
 Qualitätskontrolle & Standardisierung der Behandlung nach wiss. fundierten Erkenntnissen
…für die Wundforschung und Entwicklung von Behandlungsmethoden:
 objektive Beschreibung der Wundreaktion auf bestimmte Behandlungsmethoden oder Einflüsse
Nachweis für die Wirksamkeit neuer Behandlungsmethoden (z.B. aktiver Auflagen)
…für die Kostenträger & Patienten:
Daraus ergibt sich
unmittelbar
ein Nutzen & Mehrwert
durch objektive
Beschreibungsgrößen
und
mittelfristig indirekt eine
Steigerung der
Behandlungseffizienz,
schnellere Heilungen &
Kostensenkungen
 Steigerung der Effizienz & der Kontrolle von Wundbehandlungen durch objektiven Nachweis der Wirksamkeit
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» Zugrunde liegende Stärken
► Bildgebende remissionsspektroskopische Messungstechnologie (Hyperspectral Imaging)
liefert mehr Information über die Wunde als jedes andere Verfahren;
der Messvorgang ist kontaktfrei, nicht belastend und unkompliziert
► Bisher einzigartige innovative Hardware
in Form einer kompakten, leistungsfähigen Hyperspektralkamera
- örtlich und spektral hochauflösende Messung über den für die Haut- und Wundmessung relevanten
Spektralbereich von 500–1000 nm;
- Messung in wenigen Sekunden ohne besondere Messbedingungen;
- kostengünstiges Kamerasystem;
- bereits entwickeltes und einsatzbereites kompaktes Kamerasystem
► Sehr hohes Maß an Erfahrung und Kompetenz
Wiss. und praktische Vorarbeiten bzgl. der spektroskopischen Messung an biologischem
Gewebe durch den Gründer bzw. das Kernpersonal (Dr. Kulcke, Dr. Dr. Marotz);
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» Weitere Aufgaben im Projekt
» Algorithmen-Entwicklung der Wund-spezifischen Parameter (Nutzung der Erfahrung aus
den Projekten der multispektralen Kamera und der hyper-spektralen MultikanalWundsonde).
» Integration als Gesamtsystem, Vereinfachung der Handhabung und Entwicklung einer
grafischen Benutzeroberfläche, so dass es von medizinischem Personal mit geringer
Einschulung genutzt werden kann.
» CE-Zertifizierung und Markteinführung des Systems.
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Vielen Dank für das Interesse!
Kontakt:
Diaspective Vision GmbH
Strandstr. 15
D-18233 Am Salzhaff
Tel.: +49 (0) 382 94 166 760
E-Mail: [email protected]
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