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Die Behandlung von an Parkinson erkrankten Menschen lässt sich durch die
Nutzung digitaler Techniken wesentlich verbessern. Im Projekt DIGIPD geht
es darum zu erforschen, wie Künstliche Intelligenz zu einer präzisen und
individuellen Behandlung der Erkrankung beitragen kann, etwa durch die
Auswertung von Sensordaten oder durch die automatische Erkennung von
Änderungen der Sprache, Mimik oder Motorik.

SANKT AUGUSTIN.   Die Parkinson-Krankheit betrifft sieben bis zehn
Millionen Patientinnen und Patienten in den westlichen Gesellschaften –
mit steigender Tendenz. Die Erkrankten leiden unter Symptomen wie Tremor,
Gang- und Sprachstörungen oder Gedächtnisverlust. Digitale Techniken haben
das Potenzial, das Verständnis und die Behandlung der Parkinson-Krankheit
grundlegend zu verändern. Doch bevor sie in der klinischen Praxis zum
Einsatz kommen, soll zunächst ihr Nutzen für Patienten untersucht werden –
dies ist das Ziel im europäischen Forschungsprojekt Validating DIGItal
biomarkers for better personalized treatment of Parkinson’s Disease
(DIGIPD).

Mit digitalen Biomarkern sind im Projekt etwa Sensoren gemeint, die den
Gang der Patientinnen und Patienten überwachen. Dazu werden die kleinen
Geräte an den Schuhen befestigt; sie übermitteln dann drahtlos ihre
Aufzeichnungen an ein Tablet. Hinzu kommen digitale Biomarker, die aus
Aufzeichnungen der Stimme (auch per Telefon) und der Gesichtsbewegung (per
Video) gewonnen werden. Die in klinischen Studien erfassten Daten werden
analysiert und mit weiteren klinischen Studiendaten aus Erlangen, Paris
und Luxemburg kombiniert. Forscherinnen und Forscher bei Fraunhofer SCAI,
sowie an der Universität Luxemburg werten dann die Gesamtheit aller
Studiendaten mit Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) aus. Dies soll
wichtige Informationen darüber liefern, ob man anhand digitaler Biomarker
verschiedene Krankheitsverläufe unterscheiden kann, ob die Auswertungen
dabei helfen können, den Krankheitsverlauf zu prognostizieren und welche
Beziehungen zwischendigitalen Biomarkern und bei Parkinson etablierten
Messungen bestehen. Neues Wissen, das durch diese Untersuchungen gewonnen
wird, und die im Projekt entwickelten Algorithmen könnten einen
wesentlichen Fortschritt für eine bessere individuelle Behandlung von
Patienten darstellen (Präzisionsmedizin). Behandelnde Ärzte profitieren
von diesen Ergebnissen, da sie ihre Behandlung frühzeitiger anpassen und
so den Krankheitsfortschritt positiv beeinflussen können.

»DIGIPD setzt sehr stark auf die Analyse großer und komplexer
Datenbestände«, sagt Projektkoordinator Prof. Dr. Holger Fröhlich. Er
leitet die Gruppe »KI und Data Science« bei Fraunhofer SCAI. »Wir setzen
hierzu moderne Methoden der Künstlichen Intelligenz und des Maschinellen
Lernens ein, die wir in unserer Forschungsarbeit auf dem Gebiet der
Auswertung biomedizinischer Daten erprobt und entwickelt haben«, so
Fröhlich. Ein wichtiger Punkt dabei ist auch die Untersuchung
datenschutzrechtlicher und ethischer Aspekte bei der Auswertung von
Patientendaten mittels KI.

DIGIPD bringt Expertinnen und Experten aus Medizin und Informatik auf dem
Gebiet der Parkinson-Krankheit zusammen. Partner im Projekt sind das Brain
and Spine Institute (ICM) in Paris, die Universität Luxemburg, das
Universitätsklinikum Erlangen, die Télécom SudParis (Institute
Polytechnique de Paris), die Universität Namur in Belgien, die Portabiles
GmbH in Erlangen und die gemeinnützige Organisation »Asociatión Parkinson
Madrid«.

Das Projekt wird im Rahmen des europäischen ERA-Netzes zur
personalisierten Medizin, ERA PerMed, im »Joint Transnational Call 2020«
gefördert. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
übernimmt die Förderung des deutschen Anteils am Projekt. DIGIPD startet
im Mai 2021 und hat eine Laufzeit von drei Jahren.