Das Berliner Start-up DeepSpin hat sich beim Rennen um den Zukunftspreis des Clubs der Gesundheitswirtschaft (cdgw) 2020 durchgesetzt. Das Unternehmen will MRT für Mediziner universell nutzbar und für Patienten weltweit zugänglich machen. Im kma-Interview informieren die Gründer Clemens Tepel und Pedro Freire Silva über die Besonderheiten ihres MRT-Systems.

Herr Tepel, Herr Freire Silva, gemeinsam entwickeln Sie ein mobiles und leichtes MRT-System, das noch dazu besonders kostengünstig sein soll. Was steckt hinter der Technologie von DeepSpin? Wie funktioniert sie?

Clemens Tepel: Hinter der Technologie stecken zwei Innovationen: unsere neue Software basierend auf Künstlicher Intelligenz (KI) und unser spezielles Systemdesign basierend auf einer neuartigen Spulen- und Magnetenanordnung. Diese beiden Aspekte ermöglichen eine Verlagerung der technischen Komplexität von der Hardware in die Software. Während herkömmliche MRT-Systeme sehr komplexe und teure Hardware mit verhältnismäßig einfacher Software kombinieren, setzen wir auf eine simple und günstige Hardware mit einer ausgeklügelten KI-Software. Dadurch können wir MRT-Systeme mit einem Gewicht von weniger als 200 Kilogramm anstatt mehrerer Tonnen entwickeln, und das auf dem Preisniveau von Ultraschallsystemen.

Beim cdgw-Zukunftspreis haben Sie sich mit diesem technisch komplexen, ambitionierten Vorhaben durchgesetzt. Was macht Ihre Idee so überzeugend?

Pedro Freire Silva: Unsere Technologie überzeugt gerade durch ihren hohen Innovationsgrad. Es handelt sich eben nicht um eine minimale Verbesserung bestehender Systeme, die einzelne Prozesse ein bisschen effizienter, akkurater oder kostengünstiger macht, sondern um die Entwicklung einer grundlegend neuen Kategorie von MRT-Systemen. Wir wollen die medizinische Bildgebung revolutionieren – sowohl in wohlhabenden Industrieländern als auch in Entwicklungsländern mit geringeren finanziellen Mitteln.

Steht hinter der Gründung von DeepSpin also auch ein sozialer Anspruch?

Clemens Tepel: Absolut! Wir hätten unsere Technologie auch für die Anwendung in der Öl- & Gasindustrie entwickeln können, haben uns aber bewusst für das Gesundheitswesen entschieden. Denn genau dort sehen wir den größten gesellschaftlichen Nutzen. Auch Mitarbeiter und Investoren legen zunehmend Wert darauf, dass Unternehmen einen positiven gesellschaftlichen Beitrag leisten. Unser sozialer Anspruch hilft also auch beim Gewinnen von Talenten und Investoren.

Welchen konkreten Nutzen hat Ihre Technologie für Ärzte und Patienten? Wie wird sie den Alltag in Kliniken verändern?

Clemens Tepel: MRT ist eine großartige Technologie mit vielen Vorteilen. Sie bietet einen hervorragenden Weichteilkontrast und eine hohe Patientensicherheit ohne Einsatz von krebserregender, ionisierender Strahlung. Allerdings ist MRT heutzutage mit hohen Kosten, hohem Aufwand und langen Wartezeiten verbunden. Unsere Technologie soll MRT so einfach und zugänglich machen wie modernen Ultraschall. Patienten müssten nicht mehr vom Orthopäden zum Radiologen und dann wieder zurück. Sie könnten einen MRT-Scan direkt beim Orthopäden erhalten und dieser könnte sofort Therapieentscheidungen treffen. Intensivpatienten, die an lebenserhaltenden Systemen angeschlossen sind, könnten einen MRT-Scan einfach am Krankenbett erhalten. Zudem wäre die Anwendung von MRT während einer OP möglich. Damit könnten zum Beispiel gezieltere Biopsien oder Resektionen durchgeführt werden. Mit unserer Technologie ist kein speziell abgeschirmter Raum für MRT mehr notwendig. Insgesamt könnten Outcomes verbessert und Kosten reduziert werden.

Im August 2020 hat das Start-up Hyperfine aus Connecticut ein ähnliches MRT-System auf den US-Markt gebracht. Wodurch unterscheidet sich DeepSpin?

Pedro Freire Silva: Hier gibt es gerade unglaublich spannende Entwicklungen. Neben Hyperfine arbeitet zum Beispiel auch Promaxo aus Kalifornien an portablen MRT-Systemen. Beide Unternehmen nutzen allerdings einen deutlich weniger radikalen KI-Ansatz als wir bei DeepSpin. Bei ihnen fungiert die KI eher als „Addon“, bei uns als integrale Systemkomponente. Hyperfine arbeitet außerdem mit einem umschlossenen Magnetfeld. Das bedeutet, dass der Patient zwischen zwei Permanentmagneten positioniert werden muss. Im Unterschied dazu arbeiten wir mit einem projizierten Magnetfeld. Unseren etwa schuhkartongroßen Messkopf kann man einfach einseitig an den Patienten heranführen. Dadurch sind Scans in flexiblen Positionen oder bei Gelenken auch unter Last möglich.

Künstliche Intelligenz ist bereits im Einsatz, um MRT-Scans zu verbessern. Wie kann sie aber zur Weiterentwicklung des MRT-Scanners genutzt werden?

Pedro Freire Silva: Bis jetzt flossen die meisten Investitionen in konventionelle MRT-Systeme mit nachträglich hinzugefügten KI-Lösungen. Diese Anwendungen ermöglichen eine verringerte Akquisitionszeit oder Diagnoseunterstützung durch Mustererkennung. Hierbei können sehr gut bereits bestehende Big Data Methoden genutzt werden. Sie bieten sich quasi als natürlicher Startpunkt an. Der größere Hebel liegt aus unserer Sicht allerdings in Systemen, in denen die KISoftware und die Hardware perfekt aufeinander abgestimmt sind – ähnlich wie bei Apples iOS und iPhone. Genau dieser Ansatz ermöglicht unsere MRT-Innovation. Wir denken die KI-Komponente von Anfang an mit.

Der Betrieb von MRT-Systemen ist normalerweise nicht nur kosten-, sondern auch ressourcenintensiv, da hierzu viel Energie und der begrenzt verfügbare Rohstoff Helium benötigt werden. Wie umweltschonend ist Ihr Verfahren?

Clemens Tepel: Richtig, konventionelle MRT-Scanner nutzen tonnenschwere, supraleitende Magneten mit sehr hohem Energiebedarf und speziellen Helium-Kühlsystemen. Unsere Technologie hingegen ist deutlich umweltfreundlicher. Wir haben einen zehnfach geringeren Strombedarf und benötigen weder Starkstrom noch spezielle Kühlmittel wie Helium. Nicht zuletzt aufgrund dieser zwei Faktoren eignet sich unser System auch sehr gut für Anwendungsorte mit geringeren Infrastrukturvoraussetzungen.

Derzeit hat DeepSpin seinen Sitz in Berlin. Welche Vorteile bietet die Start-up- Hauptstadt?

Clemens Tepel: Besonders wichtig für den Erfolg als Technologie-Start-up ist es, die besten Talente für sich gewinnen zu können. Hier hilft es natürlich sehr, dass Berlin als Stadt attraktiv ist und dass außerdem global führende Forschungs- und Bildungsinstitutionen hier ihren Sitz haben. Zudem bietet die Hauptstadt eine gute Investorenlandschaft. Trotzdem blicken wir für unsere nächste Finanzierungsrunde im kommenden Jahr mehr und mehr in Richtung USA. Dort gibt es einfach mehr Investoren, die bereit sind, in einer frühen Phase in Medizintechnik zu investieren. Viele europäische und deutsche Investoren sind da gefühlt risikoscheuer. Sie fokussieren sich häufig eher auf reine Software-Startups. Laut Silicon Valley Bank wurden im Jahr 2019 in den USA über vier Milliarden US-Dollar Risikokapital in Medizintechnik investiert, in Europa dagegen weniger als eine Milliarde US-Dollar.

Welche Schritte planen Sie als nächstes und wann soll Ihr MRT-System auf den Markt kommen?

Clemens Tepel: Im kommenden Jahr wollen wir erste Prototypen im Rahmen von Kollaborationen mit Unikliniken testen. Darauffolgend sollen im Jahr 2022 erste kommerzielle Anwendungen in vorklinischen oder veterinären Anwendungsfällen erfolgen. Nach der Medizinproduktzertifizierung ist dann der Marktstart für die klinische Anwendung Ende 2023 beziehungsweise Anfang 2024 geplant. 

Mehr Informationen unter: www.cdgw.de/zukunftspreis

Erschienen in kma 12/20  Jetzt kaufen!