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Künstliche Intelligenz KI diagnostiziert Rückenleiden

Quelle: Pressemitteilung TU Kaiserslautern

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Ein Forscherteam der Technischen Universität Kaiserslautern und der Universität Mainz arbeiten gemeinsam mit mehreren Unternehmen an einem Verfahren um die Ursachen für Rückenleiden aufzuspüren. Künstliche Intelligenz hilft dabei, die Wirbelsäule zu analysieren.

Der Rücken des Patienten wird mit einem Projektor und einer Kameraeinheit gescannt. Dabei wird ein Lichtgitter auf den Rücken projiziert.
Der Rücken des Patienten wird mit einem Projektor und einer Kameraeinheit gescannt. Dabei wird ein Lichtgitter auf den Rücken projiziert.
(Bild: Interprofessionelles Studienzentrum für Bewegungsforschung (SZB))

Um Rückenschmerzen zu vermeiden oder zu verringern, gibt es viele bewährte Präventionsmaßnahmen, wie 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 (TUK). 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 Projektpartnern.

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 so genannten Rasterstereographie kann so ein individuelles Modell der Wirbelsäule berechnet werden. Neu bei der Methode ist nun der Einsatz von Verfahren der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens. „Unser System lernt mithilfe der gewonnenen Daten dazu“, erläutert Dindorf. „Je mehr Wirbelsäulen analysiert werden, desto besser wird das System und somit unser Verständnis der Wirbelsäule.“

Datenbank soll bei zukünftigen Diagnosen helfen

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, datenbasierte Einschätzung des Krankheitsbildes mittels der entwickelten KI-Pipelines generieren.“

Dies kann u. a. der Medizin künftig helfen, z. B. 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.

Unterstützung für die Praxis

Die Offene Digitalisierungsallianz Pfalz ist ebenfalls in das Vorhaben eingebunden. Sie unterstützt das Forscherteam dabei, die Erkenntnisse in Zusammenarbeit mit anderen Forschern, mit Akteuren aus dem Gesundheitsbereich und mit Unternehmen der Region in die Praxis zu überführen.

Weitere Artikel zur Zukunft der Medizintechnik finden Sie in unserem Themenkanal Forschung.

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