Tech­no­lo­gie aus Pa­der­born im Ope­ra­ti­ons­saal: KI-ba­sier­te Na­vi­ga­ti­on als Grund­la­ge für die Chir­ur­gie von mor­gen

 |  ForschungInternationalGründenStart-upTransferKarriereKünstliche IntelligenzPressemitteilungFakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik

Ausgründung metamorphosis zeigt, wie exzellente Ausbildung den Weg in den globalen MedTech-Markt ebnet

Technologien, die den Operationssaal nachhaltig verändern, entstehen oft über viele Jahre hinweg im Hintergrund. Mit der metamorphosis GmbH erreicht eine solche Entwicklung nun den klinischen Einsatz: Die Ausgründung der Universität Paderborn entwickelt KI-basierte Technologien für die chirurgische Navigation und bringt diese auf den internationalen Markt.

Chirurgische Navigation bezeichnet die computergestützte Unterstützung von Eingriffen, bei der dem Operationsteam zusätzliche Orientierung während des Eingriffs bereitgestellt wird – vergleichbar mit einem Navigationssystem im Auto, das anzeigt, wo man sich befindet und welchen Weg man nehmen sollte. In der Chirurgie geht es dabei beispielsweise darum, Implantate möglichst genau zu positionieren. In manchen Bereichen ist eine solche Navigation bereits etabliert, etwa in der Neurochirurgie oder in der Wirbelsäulenchirurgie. In der Unfallchirurgie, insbesondere bei der Versorgung akuter Frakturen, sprich Knochenbrüche, wird sie bislang jedoch nur selten eingesetzt. Eingriffe erfolgen häufig unter Zeitdruck und lassen sich im Gegensatz zu planbaren Operationen nur eingeschränkt vorbereiten. Klassische Navigationssysteme erfordern zusätzliche Hardware wie optische Tracking-Systeme und sind dadurch für einen Einsatz im Operationsalltag oft zu aufwendig. Genau hier setzt die metamorphosis GmbH an: Das Unternehmen entwickelt KI-basierte Technologien, die intraoperative Bilddaten analysieren und daraus Orientierungshilfen für den Eingriff ableiten, ohne auf zusätzliche Tracking-Infrastruktur angewiesen zu sein. 

Ein erster Fokus liegt auf der Unterstützung von Operationen bei Femurfrakturen, also Brüchen des Oberschenkelknochens – einer der häufigsten und klinisch besonders relevanten Verletzungen im höheren Lebensalter: „Schätzungen zufolge erleidet etwa jede fünfte Frau im Laufe ihres Lebens eine solche Fraktur“, sagt Prof. Dr. Peter Schreier, Mitgründer und CEO der metamorphosis GmbH. Die Schwerpunkte des Tech-Experten liegen in den Bereichen Signalverarbeitung, Datenwissenschaft und komplexe technische Systeme. Medizinische Expertise bei metamorphosis bringt u. a. ein Beirat ein, dem Kliniker aus den USA und Deutschland angehören, darunter Ärzte der „Colorado University School of Medicine“, des „Stanford University Hospital“ und der „Johns Hopkins University“.

Während aktuell noch Anwendungen in der Unfallchirurgie im Vordergrund stehen, arbeitet das Start-up bereits an weiteren Einsatzmöglichkeiten in der Wirbelsäulenchirurgie und anderen orthopädischen Eingriffen. Zudem bildet die zugrunde liegende Technologie eine wichtige Basis für die zunehmende Integration von robotergestützten Verfahren im Operationssaal.

Das 2018 gegründete Unternehmen wurde von Prof. Schreier sowie Mitgründer und CTO Dipl.-Ing. Arno Blau aufgebaut. Nahezu alle frühen Mitarbeitenden stammen aus der Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik der Universität Paderborn und haben die Entwicklung der metamorphosis GmbH maßgeblich geprägt. Der Unternehmenserfolg basiert auf der Verbindung von fundierter Ausbildung – insbesondere in den Bereichen Signalverarbeitung und maschinelles Lernen – mit konsequenter unternehmerischer Umsetzung. „Die Universität Paderborn bietet ein Umfeld, in dem wissenschaftliche Ausbildung und praktische Anwendung eng miteinander verzahnt sind“, sagt Prof. Schreier. „Viele der Kompetenzen, die wir heute im Unternehmen einsetzen, wurden hier erworben und über Jahre hinweg weiterentwickelt.“

Ein Meilenstein für das Unternehmen ist die Zusammenarbeit mit DePuy Synthes, einem Unternehmen der Johnson & Johnson-Gruppe. Johnson & Johnson zählt zu den weltweit größten Gesundheitsunternehmen, während DePuy Synthes zu den führenden Anbietern im Bereich orthopädischer Medizintechnik gehört. Im Rahmen der Jahrestagung der „American Academy of Orthopaedic Surgeons“ (AAOS), die im März in New Orleans stattfand und zu den international wichtigsten Fachkonferenzen in diesem Bereich zählt, wurde das System „VELYS™ Trauma AI-Assisted Surgery“ vorgestellt. Das System, bei dem die metamorphosis GmbH Hersteller ist, unterstützt die chirurgische Navigation bei Eingriffen im Kontext von Femurfrakturen. 

Für die Universität Paderborn ist diese Entwicklung ein Beispiel dafür, wie aus exzellenter Ausbildung heraus innovative Unternehmen entstehen können, die sich in einem hochkompetitiven internationalen Umfeld etablieren.

Weitere Informationen gibt es unter: www.metamorphosis.ai.

Foto (metamorphosis GmbH): Demonstrator einer KI-basierten Navigationstechnologie auf der AAOS 2026 in New Orleans, USA.