Campus Pioniere: Teamarbeit als Sprungbrett für Photoakustik-Innovationen

Janek Gröhl ist der nächste Absolvent, der uns einen Einblick in seine Arbeit im Bereich digitale Gesundheit gibt. Im Rahmen seiner Abschlussarbeit hat er in enger Zusammenarbeit mit der CAMI Arbeitsgruppe des DKFZ ein prototypisches Verfahren im Bereich der Photoakustik entwickelt. Hierin sieht er auch den Erfolg des Projektes, das beim conhIT Nachwuchspreis 2017 mit dem 1. Preis ausgezeichnet wurde: die produktive Arbeitsatmophäre und Hilfe, die diese Forschungsgruppe für ihn geschaffen hat. 

Bitte stellen Sie sich kurz vor. Wer sind Sie und was machen Sie?

Mein Name ist Janek Gröhl. Ich bin 25 Jahre alt, und habe Medizinische Informatik im Bachelor und Master an der Hochschule Heilbronn und der Universität Heidelberg studiert. Aktuell promoviere ich am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in der Abteilung Computer Assistierte Medizinische Interventionen (CAMI).

Ihre Masterarbeit wurde beim conhIT-Nachwuchspreis 2017 mit dem ersten Platz ausgezeichnet. Herzlichen Glückwunsch dazu! Um was ging es in der Arbeit?

Vielen Dank! Ohne die großartige Unterstützung der CAMI Gruppe und meines Betreuers wäre diese Arbeit nicht möglich gewesen, daher gebe ich diese Glückwünsche gerne weiter.

Der Kern der Arbeit war die prototypische Entwicklung eines Verfahrens zur Quantifizierung von photoakustischen Signalen. Die Photoakustik (PA) ist eine aufstrebende Bildgebung, bei der Laserlicht in den Körper gesandt wird, und man mit einem Ultraschallgerät messen kann, wo und wie dieses Licht absorbiert wurde. Durch Wechselwirkungen von Licht und Gewebe ist die Photoakustik bisher aber leider nicht quantitativ. Das wollen wir ändern.

Wie ist die Idee zu dem Thema entstanden? Gibt es eine bestimmte Geschichte dahinter?

Für meine Masterarbeit habe ich mich beim DKFZ in der CAMI Arbeitsgruppe beworben. Die Arbeitsgruppe hatte gerade im Rahmen eines ERC (European Research Council) Starting Grants COMBIOSCOPY angefangen am Photoakustik Themengebiet zu forschen. Da wir gerade noch auf die Lieferung eines PA Lasersystems warteten, haben wir uns zunächst einem theoretischen Problem angenommen und mit der Entwicklung einer Methode zur Quantifizierung begonnen. Daraus ist dann auch meine Masterarbeit entstanden.

eHealth und digitale Gesundheit ist einer der spannendsten Bereiche der medizinischen Informatik

Plakative Darstellung des Mehrwertes, den die Photoakustik in Zukunft zu Ultraschallaufnahmen liefern könnte. Die Photoakustik liefert multispektrale Informationen über die Absorptionseigenschaftendes Gewebes, welche zur Rekonstruktion von funktionalen Eigenschaften wie zum Beispiel der Sauerstoffsättigung genutzt werden können.

Was war die größte Herausforderung bei der Ausarbeitung? Gab es unvorhergesehene Entwicklungen oder Hürden?

Die größte Herausforderung lag für mich darin, dass es kaum ähnliche Vorarbeiten zu dem Thema gab und es schwierig war, einen vergleichbaren Stand der Technik zu finden.

Die von uns erfundene Quantifizierungsmethode musste deshalb von Grund auf implementiert werden. Hierbei war mir die Open Source Plattform MITK (The Medical Imaging Interaction Toolkit) von großer Hilfe, da von dieser eine Vielzahl Funktionalitäten zur Bildverarbeitung und Visualisierung bereits zur Verfügung gestellt werden. Dass das MITK von einer sehr eng verwandten Arbeitsgruppe entwickelt wird, mit der wir uns sogar die Räumlichkeiten teilen, war natürlich von großem Vorteil.

Was sind Ihre Pläne für die Zukunft? Werden Sie das Thema in der Zukunft weiter erfolgen?

Wir werden in der CAMI Arbeitsgruppe den Quantifizierungsansatz weiter verfolgen und ich werde im Rahmen einer Promotion im Bereich der Photoakustik darauf aufbauen.

Als Student der Medizinischen Informatik müssten Sie sich in dem Bereich digitale Gesundheit ja ganz wie zu Hause fühlen. Welche Entwicklung in dem Bereich schätzen sie am bemerkenswertesten oder relevantesten ein?

Als Data Scientist und Informatiker bin ich ein großer Fan von den Entwicklungen im Bereich, insbesondere von Wearables und der zunehmenden Vernetzung von Geräten, die abgreifbare Daten produzieren. Die Menge an Daten ist entscheidend für die Datenauswertung und gibt uns neue Möglichkeiten und Ansätze diese Informationen für Entscheidungshilfen bei Diagnose und Therapie verwendet werden können.

Big Data hat vielfältige Potenziale für den Digital Health-Bereich

Digital Health und Big Data: spannende Herausforderungen, viele Schnittstellen, und beste Karriere-Aussichten für IT-affine Akademiker. Daran wird sich auch in Zukunft nichts ändern, meint unser Nachwuchsexperte im Interview.

Was ist Ihrer Meinung nach die größte Herausforderung im Bereich Digitale Gesundheit?

Meiner Meinung nach gibt es mehrere Probleme im eHealth Bereich, die gelöst werden müssen:

  1. Zum einen müssen Lösungen zum Austausch von Gesundheitsdaten entwickelt werden, welche die Gradwanderung zwischen Verfügbarkeit bzw. Transparenz und Datenschutz bzw. Datensicherheit meistern.
  2. Zum anderen gibt es durch die stetig wachsende Menge an Daten den Bedarf für immer neue Methoden und Werkzeuge zur Datenanalyse und -verwaltung.

Wie wird Digitale Gesundheit das Leben und die Gesellschaft in 5‚ 10 und 25 Jahren verändern?

Ich persönlich hoffe, dass der Trend in den nächsten Jahren mehr hin zu offenen Systemen und Schnittstellen geht, sodass es einfacher wird heterogene Systemlandschaften aufzubauen, bei denen einzelne Komponenten mit Leichtigkeit ausgetauscht werden können. Eine solche Veränderung würde auch die Arbeit in der Forschung vereinfachen und beschleunigen. Außerdem werden maschinelle Lernverfahren größere Akzeptanz auch im Gesundheitswesen erlangen und einen größeren Einsatzbereich haben.

Was raten Sie Studenten, die ebenfalls mit dem Gedanken spielen, im Rahmen ihrer Abschlussarbeit ein neues Konzept im Bereich Digitale Gesundheit zu entwickeln?

Sie sollen das auf jeden Fall machen! eHealth ist einer der spannendsten Bereiche in der medizinischen Informatik. Da gerade bei Abschlussarbeiten die zur Verfügung stehende Zeit nie ausreicht, sollte man versuchen den Themenbereich einzugrenzen, um immer den Überblick behalten zu können.

Ein sehr einfacher Ansatz um Ideen für interessante Abschlussarbeiten zu generieren ist es, sich zu überlegen, wie Methoden aus dem aktuellen Stand der Forschung mit bekannten Konzepten verbunden werden können, um neue Erkenntnisse zu gewinnen oder die Grenzen dieser Methoden zu erforschen. Das ist gerade im Hinblick auf den anhaltenden Erfolg von maschinellen Lernverfahren von Relevanz. Da diese immer mehr im Trend sind und auch ihren Weg in den eHealth Bereich gefunden haben, kann ich nur empfehlen im Rahmen von Abschlussarbeiten Expertise in diesem Feld aufzubauen.

Was sind Ihre Top Erkenntnisse, aus der Beschäftigung mit dem Thema oder dem Bereich Digitale Gesundheit.

Dinge die in der Industrie üblich sind, lassen sich meistens nicht auf das Gesundheitswesen übertragen.

Grund dafür ist, meiner Meinung nach, der Balanceakt zwischen einer bestmöglichen Versorgung und der Wahrung der Privatsphäre von Patienten. Die Forschung leidet sehr unter der Heterogenität oder dem Nichtvorhandensein von Schnittstellen zu Geräten. Technisch wäre viel mehr möglich als aktuell umgesetzt ist.

Janek Gröhl, herzlichen Dank für das Gespräch!

Zur Person

Janek Gröhl

Janek Gröhl, Doktorand am DKFZ in Heidelberg

Janek Gröhl arbeitet als Doktorand in der Arbeitsgruppe Computer Assisted Medical Interventions (CAMI) am deutschen Krebsforschungszentum in Heidelberg.

Zuvor hat er an der Hochschule Heilbronn und der Universität Heidelberg Medizinische Informatik mit den Schwerpunkten Bildverarbeitung und Bioinformatik studiert. Seine Interessensbereiche liegen vor allem in Bildgebungsverfahren, maschinellen Lernverfahren und Softwareentwicklung.

Kontakt

Janek Gröhl
German Cancer Research Center (DKFZ)
Computer-assisted medical interventions (E130)
PhD Student
E-Mail: [email protected]


In der Serie Campus-Pioniere geben Studierende und Absolventen Einblicke in ihre Projekte und Erfahrungen im Bereich digitale Gesundheit. Das Interview mit Janek Gröhl ist der vierte Beitrag in dieser Reihe. Weitere Beiträge folgen in Kürze.

Auf der Suche nach weiteren Interviews mit Akteuren der Gesundheitsbranche? In der Reihe Digital Health Champions sprechen wir mit Gründern und CEOs etablierter Unternehmen aus dem Bereich der digitalen Gesundheit.

Auch Branchenspezialisten kommen bei uns zu Wort! In Expertenbeiträgen werden verschiedenste Aspekte des digitalen Gesundheitssystems in Deutschland beleuchet.


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Theresa Kern

Theresa Kern

Theresa ist Master-Studentin und Teil des beta|career-Teams 2017.

Sie ist zuständig für die Entwicklung der Digital Health Plattformen und gelegentlich für die Koordination der Teamausflüge. Ihre Freizeit verbingt sie am liebsten auf dem Pferderücken.
Theresa Kern