KI-Software-Suite zur Diagnose-Unterstützung bei Rückenschmerzen

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Ziel des Projekts „SpineXplain“ ist die Entwicklung einer KI-Software-Suite zur Diagnose-Unterstützung bei Rückenschmerzen. Für die Vorschlagsdiagnose dient ein pathologie-unabhängiger Klassifikator.

Bild Ziel des Innovationsprojekts „SpineXplain“ ist die Entwicklung eines vorschlagsdiagnostischen Systems zur zuverlässigeren Diagnose von Rückenschmerzen basierend auf dynamischen und/oder funktionellen Daten. Die zu entwickelnde Software-Suite soll dabei sowohl die datenschutzkonforme und hochqualitative Erfassung und Aufbereitung der sensiblen Gesundheitsdaten aus dynamischen Ganganalysen als auch deren Analyse und Auswertung umfassen und diese Funktionen über eine Pipeline automatisiert ablaufen lassen. Das Projekt „SpineXplain“ wird mit einem Gesamtvolumen von rund 665.000 Euro aus dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert.

Ein Partner aus dem Innovationsnetzwerk AIMECA – die doc lifecare GmbH – arbeitet gemeinsam mit zwei Forschungspartnern – der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) – Fachgebiet Sportwissenschaft und der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz – Interprofessionelles Studienzentrum für Bewegungsforschung – an dem System zur Unterstützung der Diagnosestellung. Das herausragende Alleinstellungsmerkmal liegt in der nachvollziehbaren, robusten Analyse von dynamischen, multimodalen, datenschutzkonform verarbeiteten Gesundheitsdaten zur pathologie-unabhängigen Diagnose von Rückenschmerzen in einem klinischen Kontext.

Pathologie-unabhängige Klassifikation von Rückenschmerzen

Als Basis für die Vorschlagsdiagnose soll erstmalig ein robuster pathologie-unabhängiger Klassifikator aufgebaut werden. Durch das Verfahren werden seltene Pathologien ebenso detektiert wie häufige Pathologien, wodurch eine Unter- oder Fehlversorgung von Betroffenen durch ein One-solution-for-all-Verfahren verhindert wird. Auf diese Art trägt die Lösung zu einem System von personalisierter Medizin sowie Therapie bei und ermöglicht die individuelle Betrachtung des Behandlungserfolgs. Dabei rückt der Mensch als Individuum unter Beachtung von Datenschutz und Rechten der zu Behandelnden wieder in den Fokus der Medizin. Dies wird durch das strahlenfreie und berührungslose DIERS-System (DIERS International GmbH) ermöglicht, das dynamische und longitudinale Aufnahmen des Bewegungsapparates durch optische Oberflächenvermessungen erlaubt.

Einführung von KI in die Klinik

Das Ziel des F&E-Projekts ist die Entwicklung eines technischen Demonstrators, der übliche Hürden bei der Einführung von KI in die Klinik überwindet. Die Schwerpunkte liegen dabei auf der Entwicklung einer Datenpipeline für die Generierung und Aufbereitung von Messdaten, der robusten Auswertung multimodaler und dynamischer Daten, der Interpretierbarkeit der KI-generierten Diagnose, der Möglichkeit manueller Korrekturen durch Ärztinnen und Ärzte sowie der Sicherstellung von Datenschutz.

In der Entwicklungsphase übernimmt die doc lifecare GmbH den Aufbau einer zweisträngigen Datenpipeline für die multizentrische Datengenerierung und -aufbereitung unter Anwendung von Privacy Enhancing Technologies (PET) sowie das UX-Design des digitalen Produkts. Die RPTU entwickelt ein erklärbares KI-Modell für die robuste pathologie-unabhängige Klassifikation von dynamischen Daten in Bezug auf pathologische Auffälligkeiten. Das JGU-ISZB ist für den Aufbau einer regelbasierten Software-Funktionalität verantwortlich, um die klinische Verwertbarkeit der KI-Anwendung zu gewährleisten.

Die Idee zum Projekt „SpineXplain“ ist im Rahmen des Innovationsnetzwerks AIMECA – Künstliche Intelligenz in der medizinischen Versorgung entstanden, das über das Zentrale Innovations-programm Mittelstand (ZIM) gefördert wird. Im Zuge der Mitgliedschaft werden die Mitglieder aktiv bei der Realisierung von F&E-Projekten sowie der Sicherstellung der Finanzierung unterstützt. Betreut wird AIMECA von der IWS GmbH, die auch das Antragsmanagement der Kooperationsprojekte übernimmt und die Mitglieder intensiv bei der Entwicklung neuer Technologien begleitet.

Weitere Informationen finden Sie unter _www.aimeca.net_

Projektbeteiligte „SpineXplain“:

doc lifecare GmbH | Schlangenbad
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) – Fachgebiet Sportwissenschaft | Kaiserslautern
Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz – Interprofessionelles Studienzentrum für Bewegungsforschung | Mainz

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