A new analysis method for optical in-vitro hemocompatibility assessment

Die Hämokompatibilität von blutkontaktierenden Medizinprodukten (z. B. künstlichen Herzklappen) ist nach wie vor die größte Limitation künstlicher Materialien. Kommen die Materialien mit Blut in Kontakt kann es zur Ablagerung von Thrombozyten kommen. Dies kann die Funktion des Medizinprodukts erheblich beeinträchtigen und zu Thromboembolien und in Folge dessen zum Herzinfarkt oder Schlaganfall führen. Daher ist die Forschung auf dem Gebiet blutkontaktierender Materialien essentiell. Allerdings gibt es vor allem im Bereich der Analyse von In vitro Versuchen aktuell noch Defizite im Hinblick auf Standardisierung und Vergleichbarkeit der Ergebnisse. Oftmals wird die Mikroskopie verwendet, um anhaftende Thrombozyten zu analysieren. Hierbei werden verschiedene (semi-) manuelle Auswerteverfahren genutzt, die sich zudem in Bezug auf den Anteil der ausgewerteten Probenfläche so stark unterscheiden, dass eine Vergleichbarkeit nahezu unmöglich ist. In dieser Arbeit wird eine neue Methode zur optischen Analyse von In vitro Hämokompatibilitätsversuchen erarbeitet. Mithilfe eines Segmentierungs-Algorithmus und eines maschinell angelernten Programms wird das Auszählen von anhaftenden Thrombozyten sowie die Analyse ihres Aktivierungsgrades vollständig automatisiert und dadurch nutzerunabhängig gestaltet. Zusätzlich wird ein Zusammenhang zwischen dem ausgewerteten Flächenanteil und der Streuung der Ergebnisse gezeigt. Der für statistisch valide Ergebnisse notwendige Flächenanteil wird bestimmt und in die neue Methode integriert. Mithilfe dieser neuen Analysemethode könnten zukünftig die Standardisierungsprobleme im Bereich von Hämokompatibilitätsuntersuchungen überwunden und so die Forschung auf dem Gebiet der blutkontaktierenden Materialien weiter vorangetrieben werden.