Internationales Forschungsprojekt zu KI-basierter Schluckdiagnostik

Gemeinsames Projekt mit Forschenden aus Japan geplant

© HS Gesundheit

Bochum, 18. April 2023. Schluckstörungen, so genannte Dysphagien, treten oftmals als Folge neurologischer Erkrankungen auf, zum Beispiel nach einem Schlaganfall oder im Laufe einer Parkinson-Erkrankung. „Sie können dazu führen, dass Personen sich beispielsweise bei der Nahrungsaufnahme verschlucken und die Nahrung in die Lunge gerät“, sagt Prof. in Kerstin Bilda von der Hochschule für Gesundheit (HS Gesundheit) in Bochum. „Schluckstörungen können eine Lungenentzündung hervorrufen und lebensgefährlich werden.“

Ein niedrigschwelliges Angebot für Patient*innen, um das zu verhindern, ist ein in Japan entwickeltes, tragbares technisches Gerät in Form eines Nackenbandes. Diese Innovation präsentierte eine Forscherin der japanischen Partnerhochschule Ibaraki Prefectural University of Health Sciences bei einem Besuch in Bochum im vergangenen Jahr. „Meine Neugierde war da sofort geweckt“, erinnert sich Kerstin Bilda. „Ich dachte mir: Das können wir auch gut in der Logopädie in Deutschland einsetzen, das Potenzial ist riesengroß. In Deutschland sind etwa fünf Millionen Menschen von einer Schluckstörung betroffen und die Tendenz ist enorm ansteigend.“ Im Rahmen einer Forschungsreise nach Japan hat die Professorin, deren Arbeits- und Forschungsschwerpunkt digitale Technologien in der Neurorehabilitation ist, jetzt die Möglichkeiten einer Kooperation geprüft und plant nun ein gemeinsames Forschungsprojekt mit den japanischen Kolleg*innen.

Das Nackenband, dessen System in einer Cloud verzahnt ist, nutzt künstliche Intelligenz (KI) zur Quantifizierung des Schluckens. Es überwacht Vitaldaten mit Hilfe von Kontaktsensoren. Diese sind: Schluck- und Atemgeräusche, Anzahl der Schluck- und Hustenanfälle, Nackenwinkel, Pulsfrequenz, Temperaturmessfunktion und Sauerstoffgehalt des Blutes. „Die Idee ist, dass das Gerät Daten über den physiologischen Schluckprozess sammelt und analysiert und dann Abweichungen bei pathologischen Schluckprozessen erkennt, zum Beispiel durch zeitliche Abweichungen bei den Schluckgeräuschen“, erläutert Kerstin Bilda, die die Anwendbarkeit in der logopädischen Schluckdiagnostik schnell erkannte. „Es kann sowohl für die Unterstützung zu Hause als auch in der Therapie eingesetzt werden. Aus den Daten können beispielsweise auch Empfehlungen für die Nahrungsaufnahme abgeleitet werden.“

Verhindern Unterschiede bei Ernährung und Essverhalten den Einsatz in Deutschland?

In einem nächsten Schritt soll das Gerät nun länderübergreifend getestet werden. „Wir möchten herausfinden, ob es auch für nicht-japanische Nutzer*innen anwendbar ist“, so Kerstin Bilda. „Zudem sollen Daten zu Schluckgeräuschen und Nackenpositionen beim Schlucken in Deutschland erhoben und dabei auch kulturelle Unterschiede im Bereich der Ernährung und des Essverhaltens berücksichtigt werden.“ Zunächst soll zu diesem Zweck eine grundsätzliche Datenerhebung durch Forscher*innen in Deutschland an Personen ohne Schluckprobleme durchgeführt werden. „Dadurch erhalten wir Normdaten zu Schluckgeräuschen über die Lebensspanne“, sagt Kerstin Bilda. Erst später könnte dann die Anwendung im diagnostischen Bereich bei Menschen mit Schluckstörungen folgen.

In Japan soll das neu entwickelte Gerät schon bald in Kliniken zum Einsatz kommen. Aktuell befindet es sich im Prozess der Anerkennung als zertifiziertes Medizin-Produkt. „Einsatzbereiche könnten auch bei uns in Zukunft vor allem die Logopädie, Neurologie und Geriatrie sein“, vermutet Kerstin Bilda.

Warum sie ausgerechnet mit Kolleg*innen aus Japan zu dem Thema forscht, erklärt sie so: „Japan ist technologisch und im Bereich KI weit voraus, es gibt dort ein ganz anderes Verhältnis zu assistiven Technologien und dadurch auch viele neue Ideen. Außerdem sind die Gesundheitsberufe dort akademisiert und haben dadurch einen anderen Status. Die Forschung zum Thema bringt das sehr voran.“

Origialmeldung:
https://www.hs-gesundheit.de/aktuelles/details/hs-gesundheit-initiiert-internationales-projekt-im-bereich-ki-basierter-schluckdiagnostik