Prostate Commander · Forschungsprojekt · Bildgebende Diagnostik

Prostata-MRT auswerten. Biopsie simulieren. Aufklären und einschulen.

Prostate Commander ist kein weiterer DICOM-Viewer, sondern ein spezialisiertes Analysewerkzeug: KI-Konturierung, Herdverdacht aus Diffusion und ADC nach PI-RADS-2.1-Logik, Multiplanar-Kontrolle, Word-Befund mit 3D und die MR/US-Fusionsbiopsie-Simulation – vollständig lokal auf dem eigenen Rechner. Dieselben Bilder erklären dem Patienten sein Problem und die Punktion und schulen Kollegen, die Prostatabiopsien erlernen.

Offline & lokal – keine Cloud Herstellerunabhängig (DICOM, Ordner oder ZIP) Transrektal & transperineal Deutsch / Englisch Testversion OPEN: 30 PIRADS-Berechnungen
KI-Kontur + bpMRI-Score 2–5prostate158-Netz, automatisch nach dem Laden; Score relativ je Untersuchung, nur 4 und 5 werden angezeigt
3 Sequenzen auf einem GitterT2 (ax/sag/cor), Diffusion, ADC – automatisch erkannt, ohne Filter ausgerichtet; immer genau eine Untersuchung
2 Word-Berichte + 3DUntersuchungsanalyse und Herdbefund mit rotierender 3D-Darstellung der Prostata
1 Simulation, 2 ZugängeFusionsbiopsie transrektal oder transperineal, Sonden von 11 Herstellern, Punktionslage wählbar – im Browser
Aufklärung & Schulungdem Patienten am eigenen Bild zeigen, wo das Problem liegt und wie punktiert wird; Kollegen die Biopsie ohne Patient erlernen lassen
30 BerechnungenTestversion OPEN: der Zähler läuft je Berechnung von 30 auf 0 – Vollversion für Partner der Weiterentwicklung
Hinweis: Diese Software ist ein Forschungs- und Entwicklungswerkzeug und kein zertifiziertes Medizinprodukt. Sie ersetzt keine ärztliche Beurteilung und darf nicht als alleinige Grundlage für diagnostische oder therapeutische Entscheidungen verwendet werden.
Konzept

Wofür, was und für wen

Die Software automatisiert die zeitaufwändigen Schritte der Prostata-MRT- Auswertung – Konturieren, Sequenzen übereinanderlegen, Herde suchen und dokumentieren – und legt jedes Ergebnis als überprüfbaren, korrigierbaren Vorschlag vor.

💡 Die Motivation

Entstanden aus der täglichen Praxis: Als Radiologe, der gemeinsam mit einem Urologen MRT/Ultraschall-fusionierte Prostatabiopsien durchführt, war ich mit Untersuchungen unterschiedlichster Herkunft und Qualität konfrontiert – bei den Aufnahmen wie bei den mitgelieferten Befunden. Um die Validierung im Vorfeld zu beschleunigen, rasch zu sehen, wie eine Fusionsbiopsie am effizientesten und sichersten anzulegen ist, und dem Patienten sein Problem an seinen eigenen Bildern erklären zu können, habe ich dieses Programm geschrieben.

🎯 Wofür

Vorbereitung MRT/Ultraschall-fusionierter Biopsien, Zweitblick auf mitgebrachte Untersuchungen, Verlaufsbeurteilung und Volumenbestimmung der Prostata – mit nachvollziehbar begründetem Herdverdacht – und das Aufklärungsgespräch mit dem Patienten am eigenen Bild.

⚙️ Was es macht

Liest eine DICOM-Untersuchung (Ordner oder ZIP), erkennt selbständig axiale, sagittale und coronale T2 sowie alle Diffusions-b-Werte, konturiert die Prostata per KI, berechnet ADC-Karten, richtet die Diffusion automatisch auf die T2 aus, bewertet Herde mit einem relativen bpMRI-Score, erzeugt zwei Word-Berichte und simuliert die MR/US-Fusionsbiopsie mit Sonde, Nadelführung und Punktionslage.

👥 Für wen

Radiologie: für alle, die Prostata-MRTs befunden und dabei die Kontrolle über jede Kontur und jede Herdbewertung behalten wollen. Urologie: für die Planung der Fusionsbiopsie – und um dem Patienten sein Prostata-Problem und die Art und Weise der diagnostischen Punktion anschaulich darzustellen (siehe Urologie & Patientengespräch). Ausbildung: für Kollegen, die Prostatabiopsien erlernen – die Simulation lässt Sondenführung, Ebene, Zugang und Punktion ohne Patient durchspielen.

Grundprinzip: Vorschlag statt Automatismus

Jede Kontur bleibt ein Vorschlag – grün (aktiv) oder rot (inaktiv), Schicht für Schicht anpassbar. Schichten ohne plausibles Segment werden inaktiv gesetzt statt eine falsche Kontur zu erzwingen. Jeder Herd trägt seine Begründung mit sich: im Bild und im Bericht steht, warum er seinen Score erhalten hat.

  • Mensch behält die Endkontrolle
  • Keine automatische Diagnose
  • Jeder Score begründet
  • Lokale, anonyme Verarbeitung
1 Axiale T2-Schicht Prostata – Konturvorschlag Score 5, Rang 1
Schematische Darstellung – keine reale Patientenaufnahme
Ablauf

Vom Import zur Biopsieplanung in sechs Schritten

Der Arbeitsablauf ist linear: laden, konturieren, rechnen, prüfen, berichten, simulieren. Jeder Schritt lässt sich einzeln nachvollziehen; die aufklappbaren Details erklären, was dabei geschieht.

  1. Untersuchung laden – Ordner oder ZIP per Ordnerwahl oder Drag & Drop Ein DICOM-Ordner (CD, Stick, Download) oder direkt das ZIP-Archiv der radiologischen Praxis wird ins Fenster gezogen. Prostate Commander entpackt selbständig (auch ZIP in ZIP), findet die axiale T2, die sagittale und coronale T2 und alle Diffusions-b-Werte – unabhängig vom Gerätehersteller. Es ist immer genau eine Untersuchung geladen.
    Details
    • Flache, kollisionsfreie Extraktion – auch bei den sehr langen Dateinamen klinischer Archive.
    • Sag/cor-T2 und Diffusion werden für die Sitzung gesichert; die Suche bevorzugt immer die vollständige Quelle.
    • Enthält ein Ordner mehrere Untersuchungen: Vollversion mit Auswahl, OPEN lädt ohne Nachfrage die neueste.
    • Die Untersuchungsanalyse (Sequenzen, Geometrie, Warnungen) wird beim Import einmal berechnet und bleibt als eigener Bericht abrufbar.
  2. Prostata konturieren – KI automatisch, Hand zur Korrektur Nach dem Laden sind alle Schichten zunächst inaktiv; die KI segmentiert sofort automatisch alle Schichten mit dem prostate158-Netz (gesamte Prostata, eine Kontur je Schicht) und aktiviert die, in denen sie die Prostata findet – auf CUDA-Grafikkarten schnell, sonst CPU-optimiert. Von Hand: Punkt für Punkt oder Freihand, Knoten ziehen, an Kontrastkanten einrasten, Schichten aktivieren oder ausschließen. Nur aktive, segmentierte Schichten gehen in die Rechnung ein; die Herdsuche steht bereit, sobald mindestens die Hälfte der Schichten aktiv segmentiert ist.
    Details
    • Konturglättung wahlweise kubische B-Spline oder Catmull-Rom; Maskenansicht mit transparenter Fläche.
    • Die Herkunft jeder Kontur (Hand, KI, KI nachkorrigiert, inaktiv) wird festgehalten – Grundlage für das Nachtraining (MyTrain).
    • Wird eine gespeicherte Kontur geändert, werden Herd und ADC neu gerechnet.
  3. Auswerten – T2, Diffusion und ADC auf einem Gitter Die Diffusionsbilder werden ohne Filter und ohne Interpolation auf das Gitter der aktiven T2-Schichten gebracht, automatisch in der Ebene und durch die Schichten auf die T2 ausgerichtet, ADC (log-linearer Fit) und – bei genügend b-Werten – IVIM-DKI, eADC und cDWI berechnet. Anschließend sucht das Programm innerhalb der Kontur nach Herden und bewertet sie mit dem bpMRI-Score. Die Multiplanar-Ansicht öffnet sich automatisch, fertig aufgebaut auf der Schicht des wichtigsten Herdes.
    Details
    • DIFF und ADC werden nie gefiltert; angezeigt werden Originalwerte.
    • Die automatische Positionskorrektur wird sichtbar dokumentiert; eine Feinjustierung von Hand ist möglich. Wie der Abgleich technisch funktioniert und warum: Technischer Hintergrund.
    • Bei geänderten Konturen oder aktiven Schichten wird immer neu gerechnet, sonst kommt das Ergebnis aus dem Zwischenspeicher.
  4. Prüfen – Multiplanar-Ansicht mit Herd-Overlay Axial, sagittal und coronal nebeneinander mit gekoppeltem Fadenkreuz; jeder Herd mit Rangnummer in seiner Score-Farbe. Herde lassen sich einzeln ein- und ausblenden – der Befund enthält nur die ausgewählten. Ein zuschaltbarer Streifen zeigt ADC, eADC, cDWI, Diffusion und IVIM-DKI; zu jedem Herd stehen Score, Rang, ADC-Kern, DWI-Rang, T2-Kontrast, Durchmesser und Volumen bereit.
  5. Berichten – zwei Word-Dokumente Der Bericht der Untersuchungsanalyse dokumentiert Sequenzen, Geometrie, Schichtabstände, Warnungen und Positionskorrektur. Der Herdbefund enthält Prostatavolumen, Herdtabelle mit Begründung je Herd, Beurteilung sowie eine rotierende 3D-Darstellung der Prostata mit allen Herden und feststehender Drittel-Legende. Der Text landet zusätzlich in der Zwischenablage.
  6. Fusionsbiopsie simulieren – und dem Patienten zeigen Aus der Multiplanar-Ansicht öffnet sich die MR/US-Fusion-Biopsie-Simulation im Browser-Vollbild: die Herde des Befunds auf einem simulierten transrektalen Ultraschallbild, eine End-fire- oder Side-fire-Sonde, die sich mit der Maus führen lässt, eine fiktive Nadelführung mit virtueller Punktion und je Herd die Zielwerte Einschubtiefe, Rotation und Nadelweg – wahlweise für Rücken-, Steinschnitt- oder Seitenlage. Dieselbe Darstellung erklärt dem Patienten in Minuten, was untersucht wird und wie. Details in den Abschnitten Fusionsbiopsie und Urologie & Patientengespräch.
Rotierende 3D-Darstellung der Prostata mit Herden (synthetische Testdaten)
3D-Darstellung aus dem Herdbefund: Basis oben, Apex unten, re/li und ventral/dorsal drehen mit; darunter die feststehende Legende der Prostata-Drittel – synthetische Testdaten
axial sagittal coronal Echte sag/cor-T2 auf einem gemeinsamen isotropen Gitter – ein Fadenkreuz für alle drei
Prinzip der Multiplanar-Ansicht (schematisch)
Urologie · Patientengespräch

Für Urologen: dem Patienten sein Prostata-Problem zeigen, die Punktion erklären – und Kollegen einschulen

Ein MRT-Befund ist für Patienten abstrakt. Prostate Commander macht ihn anschaulich: die eigene Prostata als drehbare 3D-Darstellung mit den gefundenen Herden, die drei Bildebenen mit dem Herd an derselben Stelle – und die Simulation, die zeigt, wie die diagnostische Punktion mit der Ultraschallsonde durchgeführt wird. Damit eignet sich die Anwendung hervorragend für das Aufklärungsgespräch vor einer Biopsie – und ebenso für die Einschulung von Kollegen, die Prostatabiopsien erlernen: dieselbe Simulation lässt sich ohne Patient beliebig oft durchspielen.

🧠 Das Problem am eigenen Bild

Die rotierende 3D-Darstellung aus dem Befund zeigt die Prostata des Patienten mit Basis, Mitte und Apex, rechts und links, ventral und dorsal – und jeden Herd als Volumen mit Rangnummer und Score-Farbe. Größe, Lage und Zahl der verdächtigen Areale werden ohne Fachsprache begreifbar; der Herdbefund liefert dieselben Angaben schriftlich.

💉 Die Punktion vorab zeigen

Die Fusionsbiopsie-Simulation stellt dar, was bei der gezielten Biopsie geschieht: die transrektale Sonde an der Prostata, das Ultraschallbild mit dem Herd, die Nadelführung, der Nadelweg bis zum Herd und die virtuelle Punktion mit dem Stanzzylinder – transrektal oder transperineal. Patienten sehen, dass die Nadel gezielt zum Herd geführt wird, wie tief und in welche Richtung – und warum die Lagerung auf dem Untersuchungstisch eine Rolle spielt.

🤝 Gemeinsame Sprache

Radiologie, Urologie und Patient sprechen über dasselbe Bild und dieselbe Herdnummerierung. Das erleichtert die informierte Einwilligung, nimmt Unsicherheit vor dem Eingriff und macht die Entscheidung zwischen gezielter und systematischer Probenentnahme nachvollziehbar.

So läuft das Gespräch

  • Wo ist es? Die 3D-Darstellung drehen, den Herd mit seiner Rangnummer zeigen, Größe und Volumen nennen.
  • Warum ist es verdächtig? Die Begründung des Scores in einfachen Worten: Diffusion, ADC, T2 – drei Merkmale an derselben Stelle.
  • Wie wird untersucht? Die Simulation starten, die Sonde führen, den Nadelweg zum Herd zeigen, die Punktionslage wählen.
  • Was bedeutet das für mich? Zahl der geplanten Proben, gezielt und systematisch, mit dem Bild als Grundlage – die ärztliche Beurteilung bleibt beim Arzt.

▶️ Ausprobieren, einschulen – und die Grenzen

Die Simulation läuft vollständig im Browser, ohne Zusatzhardware – auch ohne Fusionsgerät wird die gezielte Punktion mit einem herkömmlichen Ultraschallgerät anhand von Einschubtiefe, Rotation und Nadelweg realistisch planbar. Für die Einschulung: Sonde schieben und drehen wie am Gerät, Ebene und Zugang wählen, Nadelweg und Punktion durchspielen – mit den Sonden der gängigen Hersteller, beliebig oft, ohne Patient. Ein Beispiel mit synthetischen Testdaten:

Fusionsbiopsie-Simulation starten

Schematisch: Sondenlage aus der Kontur geschätzt, keine Gewebeverformung, keine Bildregistrierung. Eine Orientierungs- und Erklärhilfe, kein Navigationssystem und kein Medizinprodukt – die Indikation, die Aufklärung und die Durchführung der Biopsie bleiben ärztliche Aufgaben.

Funktionen

Was die Anwendung im Einzelnen kann

Kompakt nach Themen geordnet – die vollständige Betriebsanleitung ist in der Anwendung selbst hinterlegt.

📦 Import

Ordner, einzelne DICOM-Datei oder ZIP (auch verschachtelt) per Drag & Drop; automatische Erkennung von axialer/sagittaler/coronaler T2 und aller Diffusions-b-Werte; herstellerunabhängig; immer nur eine Untersuchung.

🧠 KI-Segmentierung

prostate158-Modell für die gesamte Prostata (eine Kontur je Schicht); GPU (CUDA) oder CPU wählbar; optionales Nachtraining mit eigenen, lokal vorliegenden Konturen (MyTrain).

📐 Konturwerkzeuge

Knoten ziehen, Kontur verschieben, Punkte einfügen/löschen, Kontrastkanten-Einrasten, Punkt-für-Punkt- und Freihandzeichnen mit automatischem Ringschluss, Skalierung, zwei Glättungsverfahren, Maskenansicht.

🔬 Diffusion & ADC

Resampling ohne Filter/Interpolation auf das T2-Gitter; ADC als gewichteter log-linearer Fit; IVIM-DKI bei ≥ 3 hohen und ≥ 2 niedrigen b-Werten (sonst wird der Grund genannt); eADC, cDWI; automatische Positionskorrektur mit manueller Feinjustierung. Optional: Rauschboden-Korrektur der gemessenen b-Bilder vor dem ADC-Fit – sie hebt die systematische ADC-Unterschätzung nahe dem Rauschboden auf; vom Scanner berechnete b-Werte bleiben unkorrigiert. Das Diffusionsbild lässt sich nur für die Anzeige entrauschen.

🎯 Herdsuche & Score

Herderkennung nur innerhalb der Kontur; bpMRI-Score 2–5 relativ zur jeweiligen Untersuchung; Farbe = Score, nur 4 und 5 sichtbar (2 und 3 werden verworfen); Rang nach Farbe, dann Größe; Volumen als Ellipsoid aus drei T2-Ebenen; Umkreis zuschaltbar; Herde einzeln auswählbar – der Befund enthält nur die ausgewählten.

🖼️ Multiplanar-Ansicht

Echte sag/cor-T2 isotrop resampled (Reformat als Rückfall), gekoppeltes Fadenkreuz, Zoom/Pan, Diff/ADC-Streifen, Pixelwerte in jedem Bild; öffnet fertig aufgebaut auf der Schicht des wichtigsten Herdes.

💉 MR/US-Fusion-Biopsie-Simulation

Die Herde des Befunds auf einem simulierten transrektalen Ultraschallbild – End-fire- oder Side-fire-Sonde mit der Maus führen, Herstellerliste mit typischen Nadelführungswinkeln, fiktive Biopsie-Führung mit virtueller Punktion (2-cm-Stanzzylinder gegen Prostata und Herd ausgewertet), Punktionslage Rücken / Steinschnitt / Seitenlage mit Repositionierung der Prostata, Berichtdaten je Herd, Vollbild. Schematisch: Orientierungshilfe für die kognitive Fusion und für das Patientengespräch, kein Navigationssystem – siehe Fusionsbiopsie.

📋 Untersuchungsanalyse

Beim Import: Sequenzqualität, Koordinatensystem, Schichtabstände, Auflösung, Überlappung; Warnungen werden im Programm angezeigt und im eigenen Analyse-Bericht festgehalten.

📄 Berichte

Herdbefund als Word: Patient, Volumen, Herdtabelle mit Begründung, Beurteilung, rotierendes 3D-GIF mit Drittel-Legende; Text-Fallback ohne Word; Kopie in die Zwischenablage. Untersuchungsanalyse als eigener Bericht.

Zwei Editionen. Die Vollversion verwaltet Bestände (Daten-Dialog, Patientenliste, Sicherungen, zuletzt bearbeitete Untersuchung beim Start). Die Testversion „OPEN“ lädt per Ordnerwahl oder Drag & Drop, merkt sich keine Patienten, bietet keine Auswahl an, löscht ihre Arbeitsdaten am Programmende und ist auf 30 PIRADS-Berechnungen begrenzt (Vollversion für Partner der Weiterentwicklung) – siehe Editionen & Installation.
Herdanalyse · PI-RADS-2.1-Logik

Von der radiologischen Beschreibung zum bpMRI-Score

Die Herdsuche wurde im Dialog erarbeitet: Zuerst wurde radiologisch festgelegt, was einen nach PI-RADS 2.1 verdächtigen Herd ausmacht – dann gemeinsam mit Claude Code übersetzt, wie sich das in berechenbare Regeln fassen lässt. Beides ist hier dokumentiert.

💬 Radiologisch vereinbart

Ausgangspunkt ist die PI-RADS-2.1-Beschreibung eines klinisch relevanten Herdes mit Diffusion und ADC als federführenden Sequenzen:

  • Deutliche Diffusionsrestriktion (hohes Signal bei hohem b-Wert)
  • Gleichzeitig fokal erniedrigte ADC-Werte
  • T2-hypointenses Areal, dunkler als die Umgebung
  • Rundliche bis längsovale Form – nicht diffus, nicht strichförmig
  • Klinisch plausible Mindestgröße, keine Einzelpixel
  • Größe (≥ 15 mm) oder Kapselüberschreitung als Kriterium der höchsten Stufe

Keines dieser Merkmale genügt allein – erst ihr gleichzeitiges Auftreten an derselben Stelle macht ein Areal verdächtig. Und: Die Bewertung ist relativ zur jeweiligen Untersuchung, nicht an absolute Zahlen gebunden, weil Scanner und Protokolle unterschiedlich messen.

🧩 Algorithmisch umgesetzt

  1. Erkennung: Diffusion im obersten Bereich (Schicht-Perzentil oder studienweit relative Schwelle – das Minimum, damit große Herde ganz erfasst werden), ADC etwa 250–900 ×10-6 mm²/s mit Toleranz, T2 unter dem Schichtmedian. Harter Kern nur bei allen drei zugleich; Formfilter gegen Gefäße und Striche.
  2. Herdgrenze: am ADC-Halbwert zwischen Kern und Umgebung – der zu 1000–1200 ansteigende Partialvolumen-Saum gehört nicht zum Herd.
  3. 3D: Zusammenhang über die Schichten (2 mm Toleranz); Durchmesser in drei Ebenen, Volumen als Ellipsoid.
  4. Score je Herd, relativ zur Prostata dieser Untersuchung – mit KI-Zonenkarte relativ zur Zone des Herdes (PZ/TZ): DIFF-Höhe 40 % (Rang unter allen Prostata-Diffusionspixeln, entscheidend), ADC-Kern 35 % (10. Perzentil relativ zur Prostata-ADC), T2-Hypointensität 25 % (gegen den lokalen 2–8-mm-Ring).
  5. Stufen: Score 5 ab Gesamtwert 0,80 und ≥ 15 mm in mindestens einer Ebene oder Kapselüberschreitung; Score 4 ab 0,65 mit Mindestwerten in allen drei Säulen; 3 ab 0,40; sonst 2. Bei gleicher ADC/T2-Bewertung entscheidet der signifikant höhere DIFF-Wert; Herde unter 4 mm höchstens Score 3. ADC-Signifikanz für Score 4 und 5: Höhe (ADC-Kern ≤ 900 und ≤ 0,75 der Referenz-ADC) und Zahl (zusammenhängender Fleck ≥ 6 mm² und ≥ 25 % der Herdpixel im Kernband 250–900) – nur einzelne Pixel mit 800–900 genügen nicht.
  6. Anzeige: nur Score 4 (gelb) und 5 (weiß) – Herde mit Score 2 und 3 werden für Bild und Befund verworfen; Rang 1 = am ehesten maligne – zuerst nach Farbe, dann nach Größe, erst bei Gleichstand nach Gesamtwert.
Score 5 – weißhoher Gesamtwert und ≥15 mm oder EPE
Score 4 – gelbeindeutige Kriterien in allen drei Säulen
Score 3 – orangewird verworfen
Score 2 – rotwird verworfen
Diffusion hoch ADC niedrig T2 hypointens Harter Kern (= Herd-Kandidat, danach Score 2–5)
Nur die Schnittmenge aller drei Kriterien gilt als Herd-Kern – schematisch

Storyboard: aus drei Sequenzen ein begründeter Befund

T2 + Diffusion automatisch berechnet ADC (berechnet) bpMRI-Score Befund mit 3D T2 + Diffusion + ADC → Herdsuche und relativer Score → begründeter Word-Befund
Schematisches Storyboard – keine realen Patientenbilder
MR/US-Fusionsbiopsie · Simulation

Vom Befund zur Punktionsplanung: die Fusionsbiopsie-Simulation

Der Befund sagt, wo ein Herd liegt. Die Simulation zeigt, wie man ihn mit der transrektalen Sonde erreicht: Sie überträgt die im MRT gefundenen Herde in die Geometrie des Ultraschalls, legt eine virtuelle Sonde an die Prostata und blendet den Schnitt so ein, wie er am Gerät erscheinen wird – mit Nadelführung, Zielwerten je Herd und wählbarer Lagerung des Patienten. Die Simulation läuft im Browser. Damit kann jeder Urologe vorab prüfen, ob er den im MRT gefundenen Herd mit seinem Gerät überhaupt erreichen kann – und es dem Patienten zeigen.

💉 Was die Simulation zeigt

  • 3D-Bildfeld: der mit der Maus drehbare Konturstapel der Prostata, die Herde als halbtransparente Volumen mit Umkreis und Rangnummer, dazu die Sonde als Skizze des gewählten Herstellers mit Schallebene, Schnittfläche durch Prostata und Herde und der virtuellen Punktionslinie; beim Drehen dreht sich der Transducer realistisch als Zylinder mit, das Schallfenster wandert über den Schaft.
  • Ultraschall-Bildfeld: der Sektor der Sonde mit Kapsel, Herden in Rangfarbe, Umkreisen, cm-Skala und Maßlinien von der Sondenoberfläche zum Herd; beide Bildfelder sind kongruent ausgerichtet (Längsebenen: Basis links, Apex rechts, ventral oben, Sonde waagrecht unten; axial: Patient rechts links im Bild, ventral oben, Sonde unten) – End-fire (Längsebene ab der Spitze, Neigung einstellbar) oder Side-fire/biplan (axialer und sagittaler Sektor). Beide Bildfelder zeigen die Szene anfangs im selben Maßstab mit der Sonde auf gleicher Höhe, und die Sonde wird in beiden gleich geführt: entlang ihrer Achse schieben, quer dazu drehen – beides gleichzeitig, wie bei der echten Untersuchung; Richtungspfeile am Transducer zeigen die Bewegung.
  • Nadelführung: fiktiv, gepunktet mit cm-Marken. Die Herdauswahl richtet die Sonde so aus, dass die Führung direkt auf den Herd zeigt; die Nadelspitze steht 1 cm davor, die virtuelle Punktion fährt den 2-cm-Schlitten aus und wertet den Stanzzylinder gegen Prostata und Herd in Millimetern aus.
  • Zielwerte je Herd: Einschubtiefe ab Apex, Rotation ab Mittellinie, Uhrzeit, Abstand von der Sondenoberfläche und Nadelweg bis zum Herd – als Tabelle und im Bild.
  • Transrektal oder transperineal: beim transperinealen Zugang (bkFusion-Stil von BK Medical / GE HealthCare, für alle Sonden wählbar) bleibt die Sonde im Rektum und die Nadel läuft vom Perineum aus parallel zur Sondenachse durch die Drüse – Nadelhöhe über der Sonde statt Punktionswinkel, 5-mm-Raster und Nadelquerschnitt im axialen Bild, Perineum und Eintrittspunkt in der 3D-Grafik. Die virtuelle Punktionslinie erscheint in beiden Zugängen auch in der 3D-Grafik.
  • Sonden der gängigen Hersteller: BK, Hitachi/Fujifilm, Philips, GE, Siemens, Canon, Esaote, Mindray, Samsung, Koelis, ExactVu – mit typischen Nadelführungswinkeln zur Auswahl, eigener Winkel möglich; die Sonde erscheint als stilisierte Skizze des gewählten Schallkopfs (eigene Zeichnungen in Anlehnung an die typische Bauform, keine Produktfotos); ein eigenes Foto des Geräts ersetzt die Skizze im Ordner „sonden“ der Installation.

🛏 Punktionslage: der Lagerungswechsel wird berücksichtigt

Das MRT entsteht in Rückenlage, die Biopsie in Steinschnitt- oder Seitenlage – und der Sondendruck verformt die Drüse. Die Simulation bildet diese Änderung der Lageposition nach: Für Rückenlage (MRT-Lage), Steinschnittlage, linke und rechte Seitenlage oder eigene Werte wird die Prostata gegenüber der Sonde starr um ihre Mitte repositioniert – Kippung der Basis nach ventral, Seitneigung, seitliche Verlagerung und anterior-posteriore Kompression. Sondenlage, Schnittbilder, Tabelle und Zielwerte folgen der gewählten Lage.

LageKippungseitlichKompression
Rückenlage (MRT)0 mm0 %
Steinschnittlage10°0 mm10 %
Linke / rechte Seitenlage3 mm zur Liegeseite8 %

Die Voreinstellungen sind typische Näherungswerte aus der Literatur zur MR/TRUS-Fusion (Verlagerungen wenige Millimeter, Rotationen etwa 5–15 Grad, Kompression etwa 10 %) – keine Patientenmessung, alle Werte lassen sich anpassen. So wird der Effekt der Lagerung auf die Position der Prostata sichtbar, statt ihn stillschweigend zu ignorieren.

Vorteile

  • Vorbereitung der kognitiven Fusion: Sondentyp, Ebene und Zugang zum Herd werden vor dem Eingriff durchgespielt – nicht erst am Patienten.
  • Zielwerte statt Bauchgefühl: Einschubtiefe, Rotation und Nadelweg je Herd als Zahlen, direkt aus der MRT-Geometrie.
  • Lagerungseffekt sichtbar: Der Unterschied zwischen MRT-Lage und Punktionslage wird gezeigt und kann angepasst werden.
  • Gemeinsame Sprache von Radiologie, Urologie und Patient: dasselbe Bild, dieselbe Herdnummerierung wie im Befund.
  • Aufklärung am Bild: Der Patient sieht, wie und wohin punktiert wird – siehe Urologie & Patientengespräch.
  • Einschulung ohne Patient und ohne Zusatzhardware: ein Browser genügt – Kollegen, die Prostatabiopsien erlernen, üben Sondenführung, Ebenenwahl, transrektalen und transperinealen Zugang und die Punktion beliebig oft am Beispiel.
  • Herstellerübergreifend: Sonden und Nadelführungswinkel aller namhaften Anbieter, eigene Werte möglich.
  • Erreichbarkeit vorab geklärt: Man sieht, ob ein Herd mit dem eigenen Ultraschallgerät und seiner Nadelführung zur Punktion erreicht werden kann – oder nicht.
  • Auch ohne Fusionsgerät: Mit diesen technischen Daten wird die gezielte Punktion mit jedem herkömmlichen Ultraschallgerät ziemlich realistisch und ist nicht mehr rein kognitiv.

▶️ Simulation ausprobieren

Die Simulation läuft vollständig im Browser. Ein Beispiel mit synthetischen Testdaten – drei fiktive Herde in einer schematischen Prostata, kein Patientenbezug – können Sie direkt hier öffnen:

Fusionsbiopsie-Simulation starten

Öffnet in einem neuen Tab (Chrome, Edge oder Firefox). Die Sonde wird in beiden Bildern gleich geführt: entlang ihrer Achse schieben, quer dazu drehen. Aus der Anwendung heraus startet dieselbe Simulation mit den Herden des aktuellen Befunds.

Schematisch: Sondenlage aus der Kontur geschätzt, keine Gewebeverformung, keine Bildregistrierung – eine Orientierungshilfe für die kognitive Fusion, kein Navigationssystem.

Technischer Hintergrund: Wie das Programm Positionen abgleicht – und warum

🔄 Lageänderung in der Simulation

So: Die Prostata wird nicht verformt, sondern als Ganzes gegenüber der Sonde bewegt – eine starre Transformation um die Prostatamitte: zuerst die anterior-posteriore Kompression als Stauchung entlang der AP-Achse, dann die Kippung um die Links-rechts-Achse (Basis nach ventral), die Seitneigung um die AP-Achse und zuletzt die seitliche Verlagerung. Dieselbe Abbildung trifft alle Geometrien: die Schichtkonturen des 3D-Stapels, die Herdvolumen und die Prostataoberfläche, die dafür aus 72 Strahlen je Schicht plus elliptischen Kappen zu einem geschlossenen Dreiecksnetz aufgebaut wird. Danach wird die Sonde neu angelegt: Ihre Achse liegt wieder so, dass die Sondenoberfläche die dorsalste Kontur berührt; Eindringtiefe, Apex-Bezug, Mittellinie und alle Zielwerte werden neu berechnet, die Zielstellung auf den gewählten Herd wird erneuert. Das Ultraschallbild ist dann der exakte Schnitt der Schallebene mit diesen Netzen – für jede Ebene, auch durch die gekippte Drüse.

Warum: Eine patientenindividuelle Messung der Lageänderung ist aus dem MRT nicht möglich, und die Simulation registriert keine Bilder. Eine starre Näherung mit Literaturwerten ist ehrlich, nachvollziehbar und in Sekunden anpassbar. Weil die Sonde immer an die Drüse gelegt wird, bleiben Abstände und Nadelwege in sich konsistent; weil alles ein Netz ist, gibt es keine Sonderfälle für axiale oder sagittale Schnitte.

🧭 Abgleich der MR-Schichten: Diffusion auf T2

So: Diffusion und T2 werden über die DICOM-Geometrie (Bildposition und Bildorientierung jeder Schicht) in ein gemeinsames Weltkoordinatensystem gebracht. Jeder T2-Voxel übernimmt für alle b-Werte genau einen nativen Diffusionsvoxel – nächster Nachbar, keine Interpolation, kein Filter. Durch die Schichten zählt die echte Position jeder Diffusionsschicht; liegt die zugeordnete Schicht mehr als 1,5 mm von der T2-Schicht entfernt, wird das im Bild vermerkt. In der Ebene korrigiert das Programm die Patientenbewegung zwischen den Aufnahmen automatisch: Je Diffusionsschicht wird aus der Serie mit dem niedrigsten b-Wert (T2-ähnlicher Kontrast) per Phasenkorrelation in einem Fenster um die projizierte Prostata ein Pixelversatz geschätzt und auf alle b-Werte angewandt – nur bei ausreichend sicherer Korrelation und plausibler Größe. Handkorrekturen haben immer Vorrang; der Analyse-Bericht dokumentiert jede Korrektur.

Warum: Die Bewegung zwischen T2- und Diffusionsaufnahme steht in keinem DICOM-Kopf, und Diffusionsbilder sind geometrisch verzerrt – ohne Abgleich landen Herde neben der Kontur. Nächster Nachbar statt Interpolation, weil jede Mischung benachbarter Voxel die ADC kleiner Herde systematisch anhebt und der Fit sonst nicht mehr im nativen Gitter rechnet. Der Verzicht auf Filter hält die angezeigten Werte roh und vergleichbar mit der Scanner-ADC.

Auch ohne Fusionsgerät. Mit Kenntnis dieser technischen Daten – Einschubtiefe ab Apex, Rotation ab Mittellinie, Uhrzeit, Nadelführungswinkel und Nadelweg je Herd – wird die gezielte Punktion auch mit jedem herkömmlichen Ultraschallgerät ziemlich realistisch und ist nicht mehr rein kognitiv. Und jeder Urologe kann jetzt vorab prüfen, ob er den im MRT gefundenen Herd mit seinem eigenen Gerät und dessen Nadelführung überhaupt erreichen kann – oder nicht.
Editionen & Installation

Vollversion und Testversion „OPEN“

Beide Editionen rechnen identisch – gleiche KI, gleiche Herdanalyse, gleiche Berichte. Sie unterscheiden sich in der Datenhaltung – und die Testversion ist auf 30 PIRADS-Berechnungen begrenzt.

MerkmalVollversionOPEN (Testversion)
LadenDatenverwaltung (Bestand, gespeicherte Patienten, Sicherung) und Drag & DropOrdnerwahl oder Drag & Drop (Ordner oder ZIP)
Mehrere Untersuchungen im OrdnerAuswahl nach Patientenname und Untersuchungsdatum – genau eine wird geladenkeine Auswahl – die neueste wird ohne Nachfrage geladen
Speicherungdauerhaft (Konturen, Masken, Herd-/ADC-Ergebnisse, gesicherte Serien)keine – alle Arbeitsordner werden am Programmende, vor dem nächsten Drop und beim Start gelöscht
Patienten merkenja, zuletzt bearbeitete Untersuchung beim Startnein – es wird nichts gemerkt
Sicherung zurückholenjanein
Protokoll (Diagnose)fortlaufende LogdateiSitzungsprotokoll, beim Start neu begonnen
PIRADS-Berechnungenunbegrenzt30 Berechnungen – der Zähler läuft nach jeder Berechnung um eins herunter (Eingangsschirm und Statuszeile); bei null Hinweis statt Berechnung
KI, Herdanalyse, Berichte, Simulation, Hilfeidentisch
LizenzLizenzvereinbarung (Versionsreihe 1.x) – für Partner der Weiterentwicklung und neuer Projektekostenlos – Nutzungsbedingungen der Testversion, nur zur Erprobung
Testversion OPEN: 30 PIRADS-Berechnungen. Die Testversion rechnet die Herdanalyse (Taste P / Knopf „Pirads“) 30-mal. Nach jeder Berechnung zählt der Zähler um eins herunter – er steht am Eingangsschirm und nach jeder Berechnung in der Statuszeile. Bei null zeigt es der Eingangsschirm deutlich an, ein Hinweis erscheint, und es wird nicht mehr gerechnet; Laden, Konturieren und KI-Segmentierung bleiben möglich. Vollversion für Partner. Die hybride Softwareerstellung hat, wie man hier sieht, unfassbares Potential. Ziel ist es, Partner zu finden – für die Weiterentwicklung von Prostate Commander und für neue Projekte. Partner erhalten die Vollversion (unbegrenzte Berechnungen, Datenverwaltung, Versionsreihe 1.x) unter der Lizenzvereinbarung; Kontakt über das Kontaktformular.

📄 Lizenzvereinbarung

Die Vollversion wird ausschließlich an Unternehmer, Praxen, Krankenanstalten sowie Forschungs- und Bildungseinrichtungen lizenziert: ein Arbeitsplatz je Lizenz, Versionsreihe 1.x, keine Weitergabe, kein Reverse Engineering, keine Umgehung technischer Schutzmaßnahmen. Die Software ist kein Medizinprodukt; jede Ausgabe ist eigenverantwortlich zu prüfen. Überlassung „wie besehen“, Haftung für leichte Fahrlässigkeit ausgeschlossen, Freistellung von Ansprüchen Dritter, österreichisches Recht. Die Testversion OPEN unterliegt kurzen Nutzungsbedingungen. Der Installer zeigt den jeweiligen Text an und verlangt die Zustimmung; die Texte liegen jeder Installation bei. Volltext der Lizenzvereinbarung und Nutzungsbedingungen.

📦 Installation ohne Systemeinträge

Die Testversion kommt als selbstentpackende Datei Prostate_Commander_Open.exe oder als ZIP-Paket Prostate_Commander_open.zip. Der Installer ist zweisprachig (Deutsch/Englisch), fragt nur nach dem Zielordner (Standard C:\Prostate Commander, frei wählbar) und schreibt ausschließlich dorthin: keine Registrierungseinträge, keine Umgebungsvariablen, keine Dienste. Verknüpfungen auf dem Desktop oder im Startmenü sind optional und reine Dateien. Es werden keine Patientendaten mitgeliefert. Die Testversion ist auf 30 PIRADS-Berechnungen begrenzt.

🧠 KI-Segmentierung einrichten

Die KI benötigt eine Python-Umgebung mit torch und monai. Der Installer legt sie auf Wunsch im Installationsordner an – mit einem vorhandenen Python oder mit dem eingebetteten Python von python.org, ebenfalls nur im Installationsordner. Ohne diese Option läuft alles außer der KI-Konturierung; Konturen können dann von Hand gezeichnet werden.

Testversion anfragen: Die OPEN-Edition steht für Testzwecke zur Verfügung (kostenlos, 30 PIRADS-Berechnungen; Vollversion für Partner) – kurze Nachricht über das Kontaktformular genügt.
Pilotprojekt · Hybride Softwareerstellung

Was Mensch und KI gemeinsam in einer Woche schaffen

Prostate Commander ist auch ein Experiment: ein Pilotprojekt, um auszuloten, wie mächtig hybride Softwareerstellung geworden ist – Fachwissen und Entscheidungen vom Menschen, Umsetzung, Tests und Dokumentation gemeinsam mit dem KI-Programmierassistenten Claude Code. Das Ergebnis: massive Einsparungen an Zeit, Ressourcen und Kosten.

1 Wochevom ersten Schritt bis zum hier beschriebenen Stand
80 €Kosten für KI-Lizenzen – sonst keine Entwicklungsausgaben
1 Radiologeohne Entwicklungsteam, im Dialog mit der KI
2 Sprachen, 2 EditionenProgramm, Hilfe, Berichte, Installer und Website auf Deutsch und Englisch

🤝 So lief die Zusammenarbeit

Der Radiologe beschreibt, was klinisch gebraucht wird – von den PI-RADS-Kriterien bis zur Nadelführung der Fusionsbiopsie –, prüft jeden Vorschlag am Bild und korrigiert. Die KI übersetzt das in Code, schreibt Tests, Hilfe und Änderungsprotokoll, hält beide Programmvarianten synchron und begründet jede Entscheidung.

⏱️ Massive Einsparung

Zeit, Personal und Kosten, die ein solches Werkzeug klassisch verschlingt – Lastenheft, Entwicklungsteam, Abstimmungsrunden –, schrumpfen auf Tage und einen zweistelligen Eurobetrag. Der Aufwand verlagert sich dorthin, wo er hingehört: in die fachliche Präzisierung.

🚀 Das Potenzial ist enorm

Wenn eine Fachperson mit klarer Vorstellung in einer Woche eine solche Anwendung entstehen lassen kann, verändert das, wie klinische Werkzeuge entstehen: schneller, näher am Bedarf, jederzeit anpassbar. Der Vorbehalt bleibt: Forschungswerkzeug, kein Medizinprodukt – die ärztliche Beurteilung ersetzt es nicht. Deshalb suchen wir Partner – für die Weiterentwicklung von Prostate Commander und für neue Projekte auf demselben Weg.

Technik

Wie es gebaut ist, wo es läuft

💻 Laufzeit

Eigenständige Windows-Anwendung (kein separates Python nötig), vollständig offline. CUDA-Grafikkarte wird für die KI automatisch genutzt, sonst CPU-optimiert.

🔒 Daten

Bilddaten verlassen den Rechner nicht. Keine Cloud, keine Telemetrie. Verarbeitet DICOM – den internationalen Standard für medizinische Bilddaten. Installation und Paket enthalten keine Patientendaten.

🛠️ Entstehung

Geschrieben in Python, in direkter Zusammenarbeit zwischen Mensch und dem KI-Programmierassistenten „Claude Code“ von Anthropic – auch die Herdlogik wurde so aus den PI-RADS-Kriterien abgeleitet und in Code übersetzt. Eine Woche bis zum jetzigen Stand, 80 € KI-Lizenzen – siehe Pilotprojekt.

🧠 KI-Modell

Die KI-Segmentierung nutzt die Modellgewichte „Models for Prostate158“ von Keno Bressem (Charité – Universitätsmedizin Berlin), doi:10.5281/zenodo.6397057, Lizenz CC BY 4.0. Sie werden beim ersten KI-Aufruf geladen und sind nicht Gegenstand der Lizenzvereinbarung. Literatur: Adams LC, Makowski MR, Engel G et al. Prostate158 – An expert-annotated 3T MRI dataset and algorithm for prostate cancer detection. Comput Biol Med 2022;148:105817. Alle weiteren Fremdkomponenten mit Lizenztexten stehen in der Datei Drittanbieter-Lizenzen.txt jeder Installation.

📋 Protokollumfang

Bewusst ohne Kontrastmittelsequenzen: Verkürzte biparametrische Protokolle stehen unmittelbar bevor; die Herdsuche ist auf T2, Diffusion und ADC ausgelegt.

🌐 Sprache

Programm, Hilfe, Berichte und Installer auf Deutsch und Englisch, jeweils umschaltbar.

🔧 Diagnose

Jede Sitzung protokolliert Import, Sequenzsuche und Berechnung in eine Logdatei – bei Rückfragen ist das Problem damit nachvollziehbar.

Import Ordner / ZIP, Sequenzen KI-Kontur prostate158, GPU/CPU Auswertung ADC, Herde, Score Kontrolle & Befund Multiplanar, Word, 3D Alle Schritte laufen lokal – keine Netzwerkübertragung
Vereinfachter Datenfluss innerhalb der Anwendung
Häufige Fragen

Kurz beantwortet

Ist Prostate Commander ein Medizinprodukt?

Nein. Es ist ein Forschungs- und Entwicklungswerkzeug ohne CE-Kennzeichnung. Es liefert überprüfbare Vorschläge und Begründungen, ersetzt aber keine ärztliche Beurteilung.

Eignet sich die Software für das Patientengespräch?

Ja – gerade dafür. Die 3D-Darstellung der eigenen Prostata mit den Herden, die drei Bildebenen und die Fusionsbiopsie-Simulation zeigen dem Patienten, wo das Problem liegt und wie die diagnostische Punktion abläuft. Die Aufklärung selbst bleibt ärztliche Aufgabe; siehe Urologie & Patientengespräch.

Welche Sequenzen werden benötigt?

Eine axiale T2-Serie ist Pflicht. Für die Herdsuche werden Diffusionsserien mit mindestens zwei b-Werten benötigt; sagittale und coronale T2 verbessern die Multiplanar-Ansicht und die Volumenbestimmung (fehlen sie, wird aus der axialen reformatiert). Kontrastmittelsequenzen werden nicht verwendet.

Muss ich Dateien oder Sequenzen von Hand auswählen?

Nein. Ordner oder ZIP ins Fenster ziehen genügt – alle benötigten Serien werden über die DICOM-Kopfdaten erkannt, herstellerunabhängig. Enthält ein Ordner mehrere Untersuchungen, bietet die Vollversion eine Auswahl an; OPEN lädt die neueste.

Werden Daten ins Internet übertragen?

Nein. Die Anwendung arbeitet vollständig offline; es gibt keine Cloud-Anbindung und keine Telemetrie. Auch die Website setzt keine Cookies und kein Tracking ein.

Wie wird der Score berechnet, und warum „relativ“?

Jeder Herd erhält einen bpMRI-Score 2–5 aus DIFF-Höhe (40 %), ADC-Kern (35 %) und T2-Hypointensität (25 %), jeweils gemessen an der Prostata derselben Untersuchung. So heben sich Scanner- und Protokollunterschiede heraus. Score 5 verlangt zusätzlich ≥ 15 mm in einer Ebene oder Kapselüberschreitung. Angezeigt und beurteilt werden nur Score 4 und 5; Herde mit Score 2 und 3 werden verworfen.

Kann ich die KI mit eigenen Daten nachtrainieren?

Ja. Von Hand erstellte oder korrigierte Konturen werden entsprechend gekennzeichnet gespeichert und können mit dem mitgelieferten Trainingsmodul (MyTrain) lokal in das Modell einfließen.

Welche Hardware wird benötigt?

Ein handelsüblicher Windows-PC. Eine NVIDIA-Grafikkarte (CUDA) beschleunigt die KI-Segmentierung deutlich, ist aber nicht Voraussetzung – ohne GPU rechnet die Anwendung CPU-optimiert.

Kann ich die Fusionsbiopsie-Simulation ausprobieren?

Ja – direkt im Browser mit synthetischen Testdaten: Simulation starten. In der Anwendung öffnet sich dieselbe Simulation mit den Herden des aktuellen Befunds.

Berücksichtigt die Simulation die Lagerung des Patienten?

Ja. Unter „Punktionslage“ wählen Sie Rückenlage (MRT-Lage), Steinschnittlage oder linke/rechte Seitenlage; die Prostata wird gegenüber der Sonde gekippt, verlagert und komprimiert, Tabelle und Zielwerte folgen. Die Voreinstellungen sind typische Literaturwerte, keine Patientenmessung, und lassen sich anpassen.

Verändert die Installation mein System?

Nein. Der Installer schreibt ausschließlich in den gewählten Ordner – keine Registrierungseinträge, keine Umgebungsvariablen, keine Dienste. Verknüpfungen sind optional und reine Dateien; zum Entfernen genügt das Löschen des Ordners.

Wie bekomme ich die Testversion?

Über das Kontaktformular mit dem Betreff „Testversion (OPEN)“. Die OPEN-Edition speichert nichts über die Sitzung hinaus, merkt sich keine Patienten und ist auf 30 PIRADS-Berechnungen begrenzt – der Zähler läuft je Berechnung herunter.

Was passiert nach 30 PIRADS-Berechnungen?

Der Zähler am Eingangsschirm steht auf null, die Testversion zeigt einen Hinweis und rechnet nicht mehr; Laden, Konturieren und KI-Segmentierung bleiben möglich. Die Vollversion ohne Limit und mit Datenverwaltung erhalten Partner, die an der Weiterentwicklung oder an neuen Projekten mitwirken – Kontakt über das Kontaktformular.

Kontakt

In Verbindung treten

Für Rückfragen, die Testversion, Kooperationsanfragen oder fachlichen Austausch nutzen Sie bitte das Formular. Die Nachricht wird direkt über den Webserver dieser Seite zugestellt – ohne Formulardienst eines Drittanbieters. Steht der Versand über den Server einmal nicht zur Verfügung, öffnet sich Ihr Mailprogramm mit der vorbereiteten Nachricht.

Testversion OPEN: 30 PIRADS-Berechnungen. Partner gesucht: für die Weiterentwicklung von Prostate Commander und für neue Projekte – die hybride Softwareerstellung hat ihr Potential gezeigt. Partner erhalten die Vollversion (Unternehmer, Praxen, Einrichtungen).

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