Smartphone-Lösung für eine innovative Behandlung von neurologischen Erkrankungen
Laut der Weltgesundheitsorganisation führen neurologische Erkrankungen wie Parkinson, Alzheimer und Multiple Sklerose jedes Jahr zum Tod von 6 Mio. Menschen. Die Diagnose und Behandlung dieser Erkrankungen stellt eine enorme Herausforderung dar, da Betroffene häufig nur Zugang zu kurzen und unregelmäßigen Klinikbesuchen erhalten. Dies schränkt die Qualität der Pflege ein und steigert die Behandlungskosten. Eine Lösung in der Gesundheitsdienstleistung ist eine neue Plattform, die aus einer Smartphone-App, Cloud-Computing und einem klinischen Portal besteht und unter dem Namen EncephaLog läuft. Sie wurde im Rahmen des EU-finanzierten Projekts FBT mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen von Montfort Brain Monitor in Israel entwickelt. „Unsere Lösung verbindet traditionelle Neurologie mit moderner Technologie, sodass jeder Mensch jederzeit und überall neurologische Bewertungen durchführen kann – in der Klinik oder außerhalb, zum Beispiel zu Hause bei den Betroffenen“, erläutert Ziv Yekutieli, Geschäftsführer von Montfort Brain Monitor, Elektroingenieur und Hirnforscher, der an der Universität Tel Aviv in Israel promoviert hat.
Ein Projekt in zwei Phasen
Schwerpunkt des Projekts war es, die Behandlung von Verhaltenssymptomen bei Gehirnerkrankungen durch die Unterstützung der Entwicklung und Validierung neuer technologischer Lösungen zu verbessern. Beide Phasen wurden von Alit Stark-Inbar, Doktorin der Neurowissenschaften an der Hebräischen Universität Jerusalem in Israel, geleitet. Die erste Phase wurde im israelischen Unternehmen Intendu durchgeführt. Das Ergebnis war ein „funktioneller Gehirntrainer“ mit Videospielen und körperlichen Aktivitäten zur Verbesserung der Gehirnplastizität bei Menschen mit eingeschränkten kognitiven Funktionen. Diese Forschung wurde in der zweiten Phase von Montfort Brain Monitor fortgeführt, woraus die Smartphone-gestützte Plattform EncephaLog entstand. Die App der Lösung führt eine „Wiedergabeliste“ mit von der neurologischen Fachkraft ausgewählten Tests aus und greift dabei auf die systemeigenen Sensoren wie den Beschleunigungsmesser, das Gyroskop und den Touchscreen des Mobiltelefons zu. Alle Rohdaten der App werden zur weiteren Analyse und Speicherung an eine sichere Cloud übermittelt. Maschinenlernalgorithmen wandeln die Daten in Biomarker für neurologische Erkrankungen um. Mithilfe künstlicher Intelligenz werden dann klinische Erkenntnisse für die Patientendiagnostik und -behandlung erstellt. Neurologische Fachkräfte können die Daten über ein spezielles klinisches Portal einsehen und ihre Erkenntnisse an die Betroffenen weitergeben.
Eine flexible und intuitive App
„Unsere Smartphone-Lösung kann für viele verschiedene neurologische Erkrankungen verwendet werden – und ist auch schon im Einsatz“, berichtet Stark-Inbar, die jetzt wissenschaftliche Leiterin bei Montfort Brain Monitor ist. Sowohl medizinisches Fachpersonal als auch Patientinnen und Patienten finden, dass die intuitive Benutzeroberfläche der App einfach zu bedienen ist. „EncephaLog hat über 12 000 Patientenproben erfasst und mehr als 500 000 Biomarker von zwölf verschiedenen neurologischen Erkrankungen hervorgebracht. Die Kohorte bestand aus Menschen beider Geschlechter zwischen sechs und 96 Jahren. Alle Daten werden durch Patientenakten gestützt. Dies ermöglicht die Überwachung von Symptomen auf den Gebieten Motorik, Kognition und Affekte. Somit sind viele verschiedene Hirnfunktionen abgedeckt, die bei neurologischen Erkrankungen häufig eingeschränkt sind“, erläutert Stark-Inbar. Yekutieli fügt hinzu: „Die medizinischen Biomarker können schon im Voraus oder während persönlicher oder telemedizinischer Arzttermine erfasst werden. Sie versehen das medizinische Personal mit objektiven und quantitativen neurologischen Biomarkern, genau wie Blutproben oder Blutdruckmessungen, und führen so zu einer erfolgreicheren und wirksameren Behandlung.“ Mehrere Module der Plattform wurden jetzt von der US-Bundesbehörde zur Lebens- und Arzneimittel-Überwachung zur Verwendung genehmigt. Die Bewerbung für das Pendant in der EU ist jetzt in Planung. Außerdem werden neue Module entwickelt. „Durch die COVID-19-Epidemie, die Patienten und oftmals auch medizinisches Personal zu Hause einschließt, tritt der Bedarf an Tele-Neurologie jetzt deutlicher zutage denn je“, meint Yekutieli.
Schlüsselbegriffe
FBT, Algorithmen, Biomarker, Gehirn, Cloud-Computing, Technologie, neurologische Erkrankungen, medizinische Fachkräfte, Plattform, Smartphone-App, Tele-Neurologie
