Augen-Blicke: Diagnosetool für Augenärzte

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Autor: Alexandra Keller

Das Tiroler Start-up Occyo entwickelt ein Diagnosetool für Augenärzte, das durch ein neuartiges Bildgebungs- und Analyseverfahren scharfe und standardisierte Aufnahmen der Augenoberfläche liefert. Therapien werden einfacher und präziser.

Eine Kugel lässt sich nicht so einfach fotografieren. „Das Problem ist mir im Berufsleben ständig begegnet“, meint Bernhard Steger. Steger ist Augenarzt, Hornhautchirurg an der Universitätsklinik für Augenheilkunde und Optometrie in Innsbruck und Mitgründer der Occyo GmbH. Er hat gemeinsam mit einem kleinen Team 2019 das Health-Tech-Start-up gegründet, um den Untersuchungen des Auges mehr Schärfe zu geben. Die Herausforderung: Der menschliche Augapfel ist stark konvex. Konventionelle Aufnahmetechniken mit Spaltlampenkamera erzeugen ausgeprägte Unschärfen, da sie nur auf eine ebene Bildfläche fokussieren können. Occyo entwickelte das Aufnahmeverfahren der Cornea Dome Lens (CDL), das die Schwächen des alten Verfahrens beseitigt. Bei CDL handelt es sich um ein Bildgebungsmodul mit KI-gesteuerter Bildanalysesoftware, das die gesamte vordere Augenoberfläche von einer fixen und geraden Blickposition scharf, hochauflösend und standardisiert abzubilden vermag. Ein hochqualitatives Bild der Augenoberfläche ist die Grundlage jeder präzisen Diagnostik und Therapie.

Scharfsichtig. Occyo ist mit seinem neu­artigen Bildgebungsverfahren marktreif. Der Verkauf des Gerätes startet noch 2023.

Krankheitsverlauf dokumentieren

„Um Erkrankungen der Augenoberfläche zu behandeln und den Erfolg beurteilen zu können, muss der Heilverlauf fotodokumentiert werden“, erklärt Bernhard Steger. Regelmäßig angefertigte Bilder zeigen die Entwicklung. Was logisch klingt, war bislang schwer umsetzbar. Klassische Fotoapparate sind für flache Oberflächen konzipiert. Auch die von Augenärzten verwendeten Spaltlampenkameras fokussieren „platt“. Die Objektive stellen auf einen Punkt der Oberfläche scharf und zeigen umgebende Strukturen zunehmend verschwommen. Das Auge ist jedoch ein kugelförmiges Organ und an der Oberfläche gewölbt. Um der Geometrie gerecht zu werden, müssen Ophtalmologen in einem mühsamen manuellen Prozess mehrere Bilder verschiedener Abschnitte des Auges aufnehmen. Diese Art der bildgebenden Dia­gnostik der Augenoberfläche ist nicht nur wegen des komplexen Prozederes unbefriedigend. „Kein Foto ist wie das andere. Es ist nicht standardisiert und die Bilder haben wegen der unterschiedlichen Lichtsituationen oft eine schlechte Qualität“, so Steger.

Als Steger von 2014 bis 2015 seine chi­rurgische Spezialausbildung an der Universität von Liverpool absolvierte, lernte er seinen Fachkollegen Vito Romano kennen. Die beiden angehenden Hornhautchirurgen waren überzeugt, dass es „bessere Lösungen“ für das Bildgebungsproblem geben müsste. Steger: „Wir haben einen radikal anderen Ansatz gewählt. “

Wenn Steger von „wir“ spricht, meint er das Occyo-Gründungsteam, das sich gewissermaßen „im Freundeskreis“ fand. Neben Bernhard Steger und Vito Romano zählt auch Giulia Angi dazu, die beim Google- beziehungsweise Alphabet-Unternehmen Verily Life Science in Kalifornien arbeitet und das Start-up weiterhin „remote“ unterstützt. Eine weitere Schlüsselrolle im Team spielt Stegers Jugendfreund Ulrich Hausmann. Der Optikingenieur hat nicht nur seine fachliche Expertise sondern auch Start-up-Erfahrung aus der Optronia GmbH mitgebracht, die mit ihren optischen Sensoren neue Maßstäbe für Smart Farming, Medizintechnik und industrielle Anwendungen setzt. „2019 haben wir vom aws eine Preseed-Förderung bekommen. Das war der Trigger, der zur Gründung des Unternehmens geführt hat“, so Steger, der seither als CMO (Chief Medical Officer) des Unternehmens agiert.

Startbereit. Das Gründerteam des Innsbrucker Start-ups hat das Aufnahme­verfahren der Cornea Dome Lens zur Serienreife gebracht. Mit einem KI-basierten Diagnosetool sollen die Aufnahmen ausgewertet werden.

Ersatz für alte Technologie

Der „radikal“ andere Ansatz meint die Spaltlampe, die die augenärztlichen Praxen prägt, seit der schwedische Mediziner und Nobelpreisträger Allvar Gullstrand dieses Untersuchungsgerät 1911 in die Augenheilkunde eingeführt hat. Im Bildgebungsverfahren der Occyo GmbH spielt sie keine Rolle mehr. Anders ist auch, dass das Gerät des Tiroler Start-ups sehr einfach und per Knopfdruck zu bedienen ist, womit die Untersuchung aus dem Arztzimmer in das Vorzimmer verlagert oder gänzlich dezentralisiert werden kann. Die Resultate sind erstaunlich: Mithilfe der neu entwickelten Linse – der Cornea Dome Lens – liefern Aufnahmen der Augenoberfläche gänzlich neue Sichtweisen und Möglichkeiten. „Wir hatten am Anfang das Ziel, eine Kamera zu bauen, die hundertmal bessere Fotos macht“, erinnert sich Steger. Das sei gelungen.

Doch war dies erst der Anfang. Bald haben die Gründer verstanden, wie wichtig die Standardisierung der Bilder ist, um den Verlauf der Behandlung eines Auges verfolgen zu können. Mit der Cornea Dome Lens eröffnen sich Augen-Blicke im Mikrometer-Bereich. Um Vergleiche in diesen „µ-Sphären“ anstellen zu können (µ, sprich mü, steht für Mikro), ist es entscheidend, Bilder von gleicher Qualität zu bekommen. Die Standardisierung der diagnostischen Geräte und Verfahren ist die Grundlage für KI-basierte Diagnosetools. Damit kann eine Patientenaufnahme in Sekundenschnelle mit den Bildern eines riesigen Datenpools verglichen werden. Mustererkennung ist eine der Stärken von KI-Algorithmen. „Das ist die Zukunft. Damit werden telemedizinische Anwendungen möglich“, schwärmt Steger.

Dass die Bilddaten, mit denen die KI „gefüttert“ wird, bislang nur mit den Occyo-Geräten gesammelt werden können, ergibt sich aus den nicht standardisierten und qualitativ unbefriedigenden Abbildungen der bis dato angewandten Technologie. Die gebräuchlichen Biomarker für die Beurteilung von Erkrankungen der Augenoberfläche sind die Trockenheit und die Rötung des Auges. Steger: „Wir konnten bereits einen Algorithmus zur Quantifizierung der Rötung des Auges publizieren. Als nächstes kommt die Trockenheit.“ Der erste Algorithmus basiert bislang ausschließlich auf den Daten, die die Occyo GmbH im Rahmen einer ersten klinischen Studie in Tirol sammeln konnte. In der Phase I-Analyse wurde eine Reihe an Forschungs- und Studienideen angestoßen, denen das Occyo-Team teils selbst, teils – im Sinne von Open Innovation – gemeinsam mit Forschungspartnern nachgehen will.

Reif für den Markt

Das 17 Mitarbeiter umfassende Team plant die Produktion bis 2024 am Unternehmensstandort in Innsbruck hochfahren zu können. 2021 ist es dem Start-up gelungen, sich nach der ISO 13485 zu zertifizieren und damit die Lizenz zum Bau und Verkauf eines Medizinproduktes zu erlangen. 2022 wurde die erste Finanzierungsrunde abgeschlossen, die Investor Peter Blumenwitz als CFO an Bord brachte. Vergangenes Jahr wurde auch der erste Prototyp fertiggestellt und in klinischen Studien eingesetzt. „Im November 2023 werden wir das Gerät mit einem CE-Zertifikat versehen. Damit ist das Produkt fertig. Wir beginnen jetzt mit dem Verkauf“, so Steger. Das Gerät der EU-MDR-Klasse 1 wird mit einem Software-Basispaket geliefert und enthält bereits einige Analysetools für wissenschaftliche Zwecke – wie Vermessung und Disease-Grading. Erste Zielgruppe sind Kliniken. Im zweiten Schritt werden niedergelassene Augenärzte sowie Optiker und Apotheken angesprochen. 

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