Freitag, 9. Dezember 2022
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Medizin

Verfahren der Künstlichen Intelligenz ermöglicht künftig eine personalisierte Diagnose bei Rückenproblemen

Verfahren der Künstlichen Intelligenz ermöglicht künftig eine personalisierte Diagnose bei Rückenproblemen
© yodiyim – stock.adobe.com
Rückenleiden gelten gemeinhin als Volkskrankheit. Die genaue Ursache für diese Probleme zu finden, ist oft schwer. An einem Verfahren, mit dem sich Fehlstellungen und -belastungen des Rückens effizienter beobachten lassen, arbeitet ein Forschungsteam der TU Kaiserslautern (TUK), der Universitätsmedizin in Mainz und mit mehreren Unternehmen. Zum Einsatz kommen hierbei auch Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI), die helfen, die Wirbelsäule individuell zu analysieren. Auf der Medizintechnikmesse Medica in Düsseldorf stellt das Team seine Arbeit am Forschungsstand Rheinland-Pfalz vom 14. bis 17. November vor.

Rückenleiden als Volkskrankheit trotz Präventionsmaßnahmen der Krankenkassen - Ursachen müssen klar identifiziert werden

Zu wenig oder eine zu einseitige Bewegung, zu viel am Schreibtisch und vor dem Rechner sitzen, nicht nur im Beruf, sondern auch im Privatleben. Die Folge: Viele Menschen haben Rückenprobleme. Dabei gibt es viele bewährte Präventionsmaßnahmen, wie beispielsweise Kurse für Rückengymnastik oder Entspannungsverfahren, die meist auch von den Krankenkassen angeboten und erstattet werden. „Doch all dies nützt wenig, wenn die Ursache für die Schmerzen nicht klar definiert ist“, sagt Carlo Dindorf, Wissenschaftler in der Arbeitsgruppe Bewegungs- und Trainingswissenschaft an der TU Kaiserslautern. Genau daran arbeitet das Team der TUK zusammen mit Jürgen Konradi und dem Forschungsteam des Interprofessionellen Studienzentrums für Bewegungsforschung der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz, dem Medizintechnikunternehmen DIERS International GmbH und weiteren Projektpartner:innen.
 
 

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Erschienen am 21.10.2019Laut dem DAK Gesundheitsreport leiden 75 % der Berufstätigen in Deutschland mindestens einmal im Jahr an Rückenbeschwerden – Lesen Sie mehr auf www.journalmed.de!

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Künstliche Intelligenz und machine learning sollen die Diagnosetechnik der Rasterstereographie verbessern

Das interdisziplinäre Team setzt dabei auf eine in der Praxis bereits gut erprobte und verbreitete Diagnosetechnik. „Wir scannen den Rücken mit einem Projektor und einer Kameraeinheit“, sagt Dindorf. Dabei wird ein Lichtgitter auf den Rücken projiziert. Mittels der sogenannten Rasterstereographie kann so ein individuelles Modell der Wirbelsäule berechnet werden. Neu bei der Methode ist nun der Einsatz von Verfahren der KI und des maschinellen Lernens. „Unser System lernt mit Hilfe der gewonnenen Daten dazu“, erläutert Dindorf. „Je mehr Wirbelsäulen analysiert werden, desto besser wird das System und somit unser Verständnis der Wirbelsäule.“

Daten sollen aus unterschiedlichen Messzentren zusammengeführt werden um eine objektive, daten-basierte Einschätzung der Krankheitsbilder zu generieren

Um das Lernen dieser Systeme in Zukunft noch weiter zu verbessern, arbeitet das Team daran, eine multizentrische, gemeinwohlorientierte Datensammlung zu ermöglichen. „Dazu wollen wir Daten unterschiedlicher Messzentren zusammenführen“, erklärt Dindorf. „Auf die entstehende Plattform können alle an der Therapie Beteiligten, wie Ärzte und Physiotherapeuten ihre Bewegungsdaten hochladen. So lässt sich im Anschluss eine objektive, daten-basierte Einschätzung des Krankheitsbildes mittels der entwickelten KI-Pipelines generieren.“

KI-gestützte Technologie soll sowohl in der Medizin als auch im Sport und der Grundlagenforschung zum Einsatz kommen

Dies kann unter anderem der Medizin künftig helfen, zum Beispiel Fehlstellungen besser aufzuspüren und personalisierte Diagnosen zu treffen, die eine individualisierte Therapie ermöglichen. Die Technologie ist aber auch für den Leistungs- und Breitensport sowie für die Grundlagenforschung generell von Interesse. So entstehen ein wesentlich differenzierteres Bild und ein besserer Einblick in die Funktion der Wirbelsäule.

Offene Digitalisierungsallianz Pfalz als Verbundprojekt zweier Hochschulen unterstützt die Forschenden

Die Offene Digitalisierungsallianz Pfalz ist ebenfalls in das Vorhaben eingebunden. Sie unterstützt das Forschungsteam dabei, die Erkenntnisse in Zusammenarbeit mit anderen Forscher:innen, mit Akteur:innen aus dem Gesundheitsbereich und mit Unternehmen der Region in die Praxis zu überführen. Die Offene Digitalisierungsallianz Pfalz ist ein Verbundvorhaben der Hochschule Kaiserslautern, der Technischen Universität Kaiserslautern sowie des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM). Das Vorhaben stärkt den Ideen-, Wissens- und Technologietransfer mit Wirtschaft und Gesellschaft und basiert auf einer gemeinsamen Kooperationsstrategie der beiden Hochschulen. Die Offene Digitalisierungsallianz Pfalz wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Bund-Länder-Initiative „Innovative Hochschule“ gefördert.

Quelle: Technische Universität Kaiserslautern



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