Die ZHAW (Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften) und das Universitätsspital Genf (HUG) sind Teil des multidisziplinären Gemini-Konsortiums, an dem 20 akademische und industrielle Forschungseinrichtungen aus Europa, den USA und Taiwan beteiligt sind. Ziel des Projekts ist es, digitale Zwillinge von Patientinnen und Patienten mit Schlaganfällen zu erstellen, um deren Behandlung zu verbessern. Das Projekt läuft bis 2029, finanziert vom Bund und der Europäischen Union erhalten die beiden Partner zusammen 1,8 Millionen Schweizer Franken.
Hintergrund dazu ist, dass Schlaganfälle die fünfthäufigste Todesursache bei Personen im Alter von 15 bis 59 Jahren und die zweithäufigste Todesursache bei Personen über 60 Jahren sind. Ein Schlaganfall tritt auf, wenn die Blutversorgung des Gehirns aufgrund der Verstopfung einer Arterie (sogenannter ischämischer Schlaganfall) oder des Platzens eines Aneurysmas (sogenannter hämorrhagischer Schlaganfall) unterbrochen wird.
In den letzten Jahrzehnten wurden erhebliche Fortschritte beim Verständnis und der Behandlung von Schlaganfällen erzielt. Obwohl diese Ansätze sehr nützlich sind, decken sie allerdings die spezifischen Merkmale der einzelnen Patientinnen und Patienten sowie die vielen Facetten der Erkrankung und ihres Verlaufs nicht vollständig ab. Bislang fehlt es an Entscheidungshilfen für die personalisierte Behandlung bei Schlaganfall. Die Computermodellierung ist ein vielversprechender Ansatz. Der Zweck eines digitalen Zwillings ist vielfältig. Er soll das Risiko für eine Erkrankung, den Verlauf sowie das Resultat möglicher Behandlungen vorhersagen sowie Empfehlungen für eine personalisierte Behandlung geben.
Das Projekt Gemini erlaubt es gemäss ZHAW nun, die Verwendung digitaler Zwillinge zur Behandlung von ischämischen und hämorrhagischen Schlaganfällen zu validieren und den Verlauf dieser beiden Schlaganfallarten vorherzusagen. Im Speziellen geht es darum, die Risiken abzuschätzen, die mit einem intakten Aneurysma einer Hirnarterie, seiner Behandlung und seinem potenziellen Platzen verbunden sind.
Auf Schweizer Ebene eingespielte Zusammenarbeit
Das Projekt baut auf der langjährigen Zusammenarbeit zwischen den Forschungsteams der HUG und der ZHAW auf. Prof. Philippe Bijlenga, Associate Assistant Medical Officer der Abteilung für Neurochirurgie, leitet das Projekt bei den HUG. Die Abteilung für Neurochirurgie und das Team des Neurocenters sammeln klinische Daten, radiologische Bilder und histologische Schnittbilder. An der ZHAW ist es das Team um Prof. Sven Hirsch vom Research Centre for Computational Health am Department Life Sciences und Facility Management. Sie analysieren die klinischen Datensätze mittels maschinellem Lernen und kombinieren diese mit mechanischen Simulation, um daraus personalisierte Behandlungsvorschläge zu erstellen.
