23.07.2020

Linzer Startup cortEXplore entwickelt “Navi” für komplexeste Operationen am Gehirn

Das in Linz ansässige Startup cortEXplore hat ein neurochirurgisches Navigationssystem entwickelt, mit dem Chirurgen Eingriffe am Gehirn präzise planen, simulieren und durchführen können. Der brutkasten hat mit dem Gründer und Neurowissenschaftler Stefan Schaffelhofer über die technologische Entwicklung und die Zukunftspläne des Startups gesprochen.
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cortEXplore
Die Gründer Stefan Schaffelhofer (l.) und Robert Prückl (r.)| tech2b/Andreas Balon
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Operationen am Gehirn sind für die Patienten besonders risikoreich. Aufgrund der hohen Dichte an funktionalem Gewebe und Blutgefäßen kann bei einer ungenauen Platzierung und Führung von Instrumenten das hochkomplexe Gehirngewebe irreversibel geschädigt werden. Im schlimmsten Fall kann eine derartige Verletzung zum Tod des Patienten führen.

Eine neuartige Soft- und Hardware-Lösung des Linzer Startups cortEXplore, das 2018 gegründet wurde, kann hier Abhilfe schaffen. Das Startup rund um den oberösterreichischen Neurowissenschaftler Stefan Schaffelhofer entwickelte ein chirurgisches Navigationssystem, um Eingriffe am Gehirn sicher und effizient durchführen zu können. 

Wie Schaffelhofer gegenüber dem brutkasten erläutert, soll so die Planung, Simulation und schlussendlich die Durchführung von komplexen Operationen für Chirurgen erleichtert werden. Mit Hilfe des Systems lassen sich beispielsweise bereits vor der Operationen eines Gehirntumors, die einzelnen Schritte bis ins kleinste Detail planen, um möglichst effizient zur betroffenen Stelle vordringen zu können.

3D-Modell des Gehirns für Planung und Simulation

cortEXplore hat dafür eine Software entwickelt, die Patientenbilder aus verschiedenen bildgebenden Verfahren zusammenführt. Als Bilddaten werden hierfür Informationen herangezogen, die im Rahmen von Computertomografie und Magnetresonanztomografie-Verfahren gewonnen werden. Nach der Zusammenführung der unterschiedlichen Bilder können Ärzte so ein detailliertes Modell  des Schädels, Gehirngewebes und der Gefäße errechnen. Das hochauflösende Computermodell dient in weiterer Folge zur virtuellen Planung der Operation. Doch nicht nur das: Mit den virtuellen 3D-Daten kann mit Hilfe eines 3D-Druckers ein plastisches Modell erstellt werden, das den Ärzten zur Vorbereitung dient. Zudem können auch Studierende oder Forscher mit Hilfe des Modells komplexe Eingriffe erlernen und üben.

(c) tech2b

Darstellung von Gehirn und Instrumenten in Echtzeit

Die Technologie und die entsprechenden Computermodelle von cortEXplore kommen nicht nur vor einer Operation, sondern auch während des neurochirurgischen Eingriffs zum Einsatz. Schaffelhofer erläutert, dass sich durch die Kombination der Software mit Hardware-Komponenten die Position der chirurgischen Werkzeuge im Gehirn im Submillimeterbereich bestimmen lässt. Schaffelhofer setzt hierfür mit seinem Team auf Kameras und Sensoren, die im Operationssaal angebracht werden. Das Startup aus Linz wählte hierfür einen komplett neuen Ansatz, der den derzeitigen State-of-the-Art-Ansatz von Operationen künftig disruptiv verändern könnte. “Derzeit kommt bei Gehirnoperationen ein mechanischer Rahmen zum Einsatz auf dem die Instrumente über Gelenke vorab eingestellt werden. Bei unserem System fällt das komplexe Einstellen des mechanischen Rahmens komplett weg, da die chirurgischen Instrumente mit Hilfe der optischen Kameras erkannt werden. Anschließend werden die Instrumente in die anatomischen Bilder der MRT- und CT-Aufnahmen in Echtzeit projiziert”, so Schaffelhofer. 

Zum Einsatz kommen hierfür  Algorithmen, die die Relation der Instrumente zum Gehirn errechnen. Die Darstellung der Anatomie und Gehirnareale kann zudem über eine HoloLense-Brille erfolgen. Anhand einer Mixed-Reality-Darstellung wird dem Chirurgen so angezeigt, in welchem Winkel er die Instrumente ansetzen muss.

cortEXplore: Entwicklung des Prototypen 

Die Idee für diese bahnbrechende Operationsmethode kam Schaffelhofer im Zuge eines Post-Doc-Aufenthalts an der New Yorker “Rockefeller University”. “Während meiner Forschungstätigkeit hatte ich das Problem, dass ich sehr kleine Areale im Gehirn erreichen musste. Aus der Not heraus habe ich einen Prototypen gebaut, der vor Ort sehr gut angekommen ist und schlussendlich im eigenen Labor und benachbarten Laboren zur Anwendung kam”, so Schaffelhofer. Schlussendlich entschloss sich Schaffelhofer gemeinsam mit drei weiteren Partnern zur Unternehmensgründung, um das Produkt marktreif zu machen. Im Zuge der Entwicklung erhielt das Startup neben einer Preseed-Förderung eine sechsstellige Seed-Förderung der aws. “Die Förderung der aws gab uns ausreichend Spielraum, um die ersten Schritte Richtung Marktreife zu setzen”, so Schaffelhofer.

Die Zukunftspläne von cortEXplore

Derzeit befindet sich das Team um Schaffelhofer, das neben einem Radiologen auch Spezialisten für Software- und Hardware-Entwicklung umfasst, im Abschluss der Prototypen-Phase. Mittlerweile kommt der Prototyp in mehreren Universitäten in den USA und Kanada zur Anwendung. 

Wie Schaffelhofer abschließend erläutert, zählen die USA auch zum künftigen Kernmarkt von cortEXplore. Die Zulassung als Medizinprodukt wird allerdings noch zwei bis drei Jahre dauern. Hierfür arbeitet das Startup aktuell mit dem Neuromed-Campus des Kepler Universitätsklinikums und dem RISC-Institut der JKU zusammen. Erste Auszeichnungen konnte das Startup allerdings jetzt schon für sich verbuchen: Neben dem tech2b Gründerpreis EDISON in Gold in der Kategorie “beste Technologie” wurde das Startup im Rahmen des  i2b Businessplan-Wettbewerbs für den besten Businessplan des Jahres 2019 ausgezeichnet.


Disclaimer: Der Beitrag über cortEXplore entstand in Kooperation mit der aws

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Nouriel Roubini bei seiner Keynote am 12-Minutes-Europe-Symposium. (c) wkoe | Rainer | Busch

Die Wettbewerbsfähigkeit Europas stehe unter Druck, so WKÖ-Präsident Harald Mahrer in seiner Eröffnungsrede zum Symposium „12 Minutes Europe“. Knapp 30 Speaker:innen folgten seiner Einladung, in der Wiener WKÖ-Zentrale je zwölf Minuten darüber zu sprechen, wie Europa in Zukunft am globalen Markt bestehen könne.

Dabei fanden viele klare Worte zur aktuellen Lage: „Europa hinkt hinterher“ drückte US-Ökonom und Bestsellerautor Nouriel Roubini seine Meinung zum Globalplayer Europa aus, die meisten Speaker teilten sie.

Die Folge: Europa wird immer unattraktiver für Investor:innen aus den USA und China, wie brutkasten bereits berichtete. Vor allem die Startup- und VC-Kultur sei laut Roubini hier nicht so fortgeschritten wie in den USA. Das müsse sie aber sein, um in mit den radikalen Veränderungen in der Welt mithalten zu können.

12 Minutes Europe: „Startups sind viel wichtiger geworden“

Was die Signifikanz von Startups für den Erfolg der Gesamtwirtschaft betrifft, stimmte auch Achim Wambach, Präsident des Leibniz-Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung, zu: „Startups sind viel wichtiger geworden als früher“, sagte er. Europa baue auf inkrementelle Innovation, also schrittweise Weiterentwicklung.

Immer mehr dominante globale Player investieren hingegen in die Förderung von Sprunginnovationen, also disruptive Technologie, die den Markt radikal umkrempeln kann. Auch Europa solle diesem Beispiel stärker folgen. „Und dafür brauchen wir Startups“, meinte Wambach.

Europa in der Staubwolke der USA

Auch Marie-Helene Ametsreiter, General Partner bei Speedinvest, plädierte in ihren 12 Minuten für einen stärkeren Venture-Capital-Fokus, um Europa zukunftsfähig zu machen. Sie nannte die USA als Vorzeigebeispiel für VC-Finanzierung: Vor etwa 50 Jahren habe man begonnen, massiv in Risikokapital zu investieren, heute würden 41 Prozent der gesamten Marktkapitalisierung aus Venture-Backed-Companys stammen, darunter die mittlerweile größten US-Konzerne wie Apple, Google, Facebook, Tesla und Amazon. „Währenddessen sieht es in Europa traurigerweise vor allem mit börsennotierten wagniskapitalfinanzierten Unternehmen sehr trist aus.“ Das liege vor allem daran, dass die Assetklasse Venture Capital in Europa bis vor wenigen Jahrzehnten quasi nicht existiert habe; erst in den letzten 10 Jahren sei ein Aufschwung zu vernehmen.

„Die Tragödie ist, dass diese jungen Unternehmen in Europa, die wir mit dem aufstrebenden Risikokapitalmarkt finanzieren, ab einer gewissen Wachstumsrate keine Folgefinanzierung mehr erhalten. Was dann passiert, ist, dass fast alle von ihnen nach Amerika auswandern. Das heißt, wir investieren mit unserer Ausbildung in Talente, in Innovation, und verlieren dann beides an die USA“, lautete Ametsbergers nüchterne Analyse. Dabei habe Europa als Lebensmittelpunkt eigentlich viel zu bieten. Hoher Lebensqualität und soziale Absicherung bei kleinem Gründungsrisiko sei besonders attraktiv für Gründer:innen.

Neben der Stärkung des VC-Bereichs müsse laut Wambach außerdem die akademische Landschaft in Europa ausgebaut werden, um Fachkräfte nach Europa zu bringen. „Wir haben keine saubere Strategie, wie wir Spitzenkräfte schon auf dem Uni-Level anziehen“, sagt er. Die besten Universitäten Europas würden außerhalb der EU liegen – das müsse sich ändern, um Talente überhaupt erst nach Europa zu bringen. Im nächsten Schritt müssten sie außerdem an ein gründungsfreundliches Umfeld herangeführt werden, um sie nachhaltig an den EU-Markt zu binden.

Mit Startup-Fabriken ins neue Wirtschaftswunder

Auch Christian Mohr, Geschäftsführer von UnternehmerTUM, Zentrum für Innovation & Gründung, zeigte sich nicht verwundert angesichts de Abwanderung von wachsenden Unternehmen; immerhin werde am BIP gemessen in den USA fast 60 Prozent mehr in Venture Capital finanziert als in Europa.

Seine Lösung: Forscher:innen und Gründer:innen zu vernetzen und ihnen einen Raum zum Wachsen zu geben. „Was wäre, wir hätten eine Fabrik, in der wir aus exzellentem Wissen aus Forschung und Lehre skalierbare Unternehmen produzieren könnten? Und jetzt stellen Sie sich vor, wir würden diese Startup-Fabrik mit einem Prozent der Wertschöpfung der EU ausstatten. Ich glaube wir hätten ein neues Wirtschaftswunder“, so seine Einschätzung.

Optimismus als Betthupferl

Passend zu den glänzenden Zukunftsutopien sprach Mohr auch über die Bedeutung von Optimismus in der europäischen Kommunikation. „Wir müssen mehr über Erfolg reden. Wir haben eine Rezession und wir haben kein Kapital… wir reden immer nur über alles, was schlecht ist. Letztendlich schreiben wir unsere eigenen Geschichten. An der Spitze zu stehen ist toll, aber ein einsamer Spitzenreiter zu sein ist wirklich langweilig. Wir brauchen andere Mitstreiter, um uns zu stärken.“

Sogar Roubini, wegen seiner pessimistischen Prognosen auch “Dr. Doom” genannt, fand vorsichtig positive Worte zur Zukunft Europas: “Ehrlicherweise muss man beide Seiten sehen. Natürlich sehen manche das Glas eher halb voll und andere halb leer. Ich sehe auch viele Bereiche, in denen Europa gut gehandelt hat, vor allem den Sozialmarkt und die gründe Wende.” Dementsprechend positiver als noch zu Beginn fielen am Abend auch WKÖ-Präsident Mahrers Schlussworte zum 12-Minutes-Europe-Symposium aus: „Es ist viel drinnen und wir müssen das nur selber anpacken. Wenn wir ein besseres Europa haben wollen, müssen wir uns selber drum bemühen.”

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