Auffällige Bewegungsmuster per App erkennen

Bewegungsstörungen bei Säuglingen können oft auch auf andere Entwicklungsauffälligkeiten hinweisen. Eine App soll das diesbezügliche Screening erleichterrn. Das Projekt der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin, UKSH, und des Instituts für Medizinische Informatik der Universität zu Lübeck, erhält dafür 1,5 Millionen Euro Bundesförderung.

An der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, fällt Mitte Februar der Startschuss für die „ScreenFM“-Studie. Die beteiligten Forscherinnen und Forscher entwickeln und evaluieren eine App, um spontane Bewegungsmuster, sogenannte Fidgety Movements (FM), von Säuglingen im Alter von drei bis fünf Monaten zu analysieren. Die App soll das Screening für Entwicklungsauffälligkeiten verbessern und flächendeckend durch Kinder- und Jugendärztinnen und -ärzte möglich machen. Im „ScreenFM”-Projekt arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, der Universität zu Lübeck, des Digital-Health-Unternehmens Motognosis sowie von YOUSE und Kaasa solution über einen Zeitraum von 32 Monaten zusammen. Es wird mit 1,5 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Auffällige Bewegungsmuster im Säuglingsalter können ein Hinweis auf neurologische Störungen sein und sollten beobachtet und behandelt werden. Um frühzeitig eine Therapie einzuleiten und somit Einschränkungen durch Bewegungsstörungen zu verringern, ist neben einer ärztlichen Untersuchung auch eine Bewegungsanalyse wichtig für die Diagnostik. Doch diese Untersuchung ist sehr zeitaufwendig und kann nur in spezialisierten Einrichtungen durchgeführt werden. Die Analyse der Videoaufnahmen und die Dokumentation dauern bis zu einer Stunde. Die videogestützte Untersuchungsmethode ist jedoch besonders geeignet, um die Entwicklung einer schweren Bewegungsstörung, zum Beispiel einer Zerebralparese, frühzeitig zu erkennen.

„Die Untersuchung von Bewegungsmustern ist bei allen Säuglingen wichtig, nicht nur bei Frühgeborenen. Insbesondere bei Kindern mit Risikofaktoren während der Schwangerschaft der Mutter, bei der Geburt oder in den ersten Lebenswochen sind die Eltern und behandelnden Ärztinnen und Ärzte besorgt, dass sich Auffälligkeiten in der Entwicklung zeigen. Die Untersuchung von Bewegungsmustern bei Säuglingen kann diese Ängste nehmen und Ärztinnen und Ärzte dabei unterstützen, frühzeitig passende Therapiemaßnahmen zu ergreifen, aber auch unnötige Interventionen zu vermeiden”, erklärt Prof. Ute Thyen, Studienleiterin ScreenFM, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck.

Im Rahmen des „ScreenFM“-Projektes entwickeln Forscherinnen und Forscher eine App, um die neurologische Untersuchung von Säuglingen zu erleichtern. Dafür filmen sie die spontanen Bewegungen von Säuglingen im Alter von drei bis fünf Monaten und analysieren diese anschließend mithilfe von Algorithmen. Dabei kommt die Amsa-Technologie des Digital-Health-Unternehmens Motognosis zum Einsatz, die mittels 3D-Kameras eine digitale Bewegungsanalyse durchführt. Ergänzend zeichnen speziell für Säuglinge geeignete Wearables des Unternehmens Kaasa Referenzdaten auf.

Im nächsten Schritt entwickeln Prof. Marcin Grzegorzek und sein Team vom Institut für Medizinische Informatik lernbasierte KI-Algorithmen, die die multimodalen Sensorsignale verarbeiten und aus ihnen die Fidgety Movements der Babys automatisch diagnostisch einschätzen. Insgesamt sollen 150 Säuglinge an der Studie teilnehmen. Parallel analysiert das Unternehmen YOUSE die Anforderungen der Kinder- und Jugendärztinnen und -ärzte an die App. Auf Basis der Studienergebnisse entwickelt Motognosis die Technologie weiter und integriert sie zusammen mit YOUSE und Kaasa in eine App für das automatisierte, neurologische Screening von Säuglingen. Ziel ist es, die App als Teil der Kindervorsorgeuntersuchung im Alter von drei Monaten zu etablieren, um alle Neugeborenen in Deutschland untersuchen zu können.

Sebastian Mansow-Model, Geschäftsführer von Motognosis: „Digitale Bewegungsanalyse über Wearables oder 3D-Kameras wurde in den letzten Jahren für viele neurologische Krankheitsbilder wie Parkinson und Multiple Sklerose entwickelt. Im Rahmen von ScreenFM wollen wir gemeinsam mit unseren Partnern diese Technologie für die Untersuchung von Säuglingen nutzbar machen und Ärztinnen und Ärzten die Möglichkeit geben, die neurologische Entwicklung aller Kinder frühzeitig zu beurteilen.“