Sportmedizin: Mit Smart-Data Lebensqualität von Patienten verbessern

Die Sportmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ist an zwei Projekten unter Federführung der Universitätsmedizin Mainz beteiligt. Ein digitales Assistenzsystem soll, unterstützt durch künstliche Intelligenz, die Lebensqualität von Erkrankten steigern.

Regelmäßige, wohl dosierte körperliche Aktivität kann für kranke Menschen die Lebensqualität entscheidend verbessern. Gerade auch Krebserkrankte profitieren meistens von moderater körperlicher Aktivität, aber oft haben Patientinnen und Patienten weder Zugang zu entsprechenden Angeboten noch die zeitliche Kapazität oder die körperliche Leistungsfähigkeit, um sinnvoll trainieren zu können. Die Sportmedizin an der JGU untersucht unter der Leitung von Prof. Perikles Simon vor diesem Hintergrund, wie mithilfe von digitaler Assistenz wie Wearable und mobiler App, verbunden mit einem sicheren Datentransfer und modernen Methoden der Datenanalytik, die körperliche Aktivität im Lebensumfeld der Patientinnen und Patienten realisierbar gefördert und somit die Lebensqualität von Betroffenen erhöht werden kann. „Mit unserem Smart Data Konzept möchten wir die digitalen Möglichkeiten nutzen, um einerseits direkt die Erkrankten und andererseits auch die Sporttherapeutinnen und -therapeuten zu unterstützen“, sagt Barlo Hillen, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Sportmedizin, Prävention und Rehabilitation der JGU. Die Abteilung beteiligt sich dabei an zwei Forschungsprojekten, die unter Federführung der Universitätsmedizin Mainz erfolgen: das BMBF-Projekt DECIDE und das EU-Projekt RELEVIUM.

Mit Algorithmen und Smartwatch für das Wohl der Patienten sorgen

Ein generelles Ziel der Mainzer Sportmedizin ist es, die körperliche Beanspruchung für Patientinnen und Patienten ebenso wie für Sportlerinnen und Sportler optimal zu steuern. Erkrankte sollen darin unterstützt werden, mit ihrer Erkrankung besser umgehen zu können, ihr persönliches Wohlbefinden zu verbessern und die Leistungsfähigkeit zur Bewältigung der alltäglichen Aufgaben zu steigern beziehungsweise bei fortschreitender Erkrankung zu erhalten. Das Projekt DECIDE – abgekürzt für „Decentralized Digital Environment for Consultation, Data Integration, Decision Making and Patient Empowerment“ – strebt insbesondere an, die Versorgungsqualität für Menschen mit Darmkrebs, Lungenkrebs und Depressionen in den ländlichen Regionen von Rheinland-Pfalz zu verbessern. Die Vernetzung und die Kommunikation unter den Beteiligten – das sind regionale Krankenhäuser, Ärzte und Ärztinnen, Selbsthilfegruppen und die wissenschaftlichen Partner – soll direkt den Patientinnen und Patienten zugutekommen.

Die Sportmedizin wird zu diesem Zweck in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik intelligente digitale Assistenzsysteme entwickeln, um die körperliche Belastung im Alltag der Patientinnen und Patienten einfach und per App vermittelt, personalisiert zu steuern. Mit einer Smartwatch werden dann unter anderem Herzfrequenz und Anzahl der Schritte erfasst, aber auch das subjektive Belastungs- und Schmerzempfinden wird erhoben. Über eine Rückmeldeschleife können die Sportwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler auf Basis einer automatisierten Datenanalyse die Trainingsempfehlung mithilfe eines Algorithmus jede Woche neu individuell anpassen. „In bisherigen Projekten ist die Auswertung von Trainingsprotokollen und die Erstellung der Trainingspläne von Hand erfolgt. Das war sehr zeitaufwendig. Die digitalen Tools könnten diese manuellen Schritte jetzt zunehmend automatisiert ausführen und somit die Effizienz steigern“, sagt Hillen. Je nach persönlicher Situation umfassen die Empfehlungen leichtes Krafttraining, Ausdauertraining wie beispielsweise strammes Gehen oder intervallförmige Laufeinheiten sowie Koordinations- und Beweglichkeitstraining. Alles kann im Lebensumfeld durchgeführt werden. Potenzielle logistische oder finanzielle Barrieren hinsichtlich der Trainingsteilnahme können somit mindestens minimiert werden.

An DECIDE sind außer den Einrichtungen der Universitätsmedizin Mainz und der Sportmedizin auch das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM und die MCS Data Labs GmbH in Berlin beteiligt. Zurzeit befindet sich DECIDE in der Testphase mit gesunden Probanden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt im Rahmen seiner Digitalisierungsstrategie mit 5,5 Millionen Euro.

RELEVIUM: Lebensqualität bei Bauchspeicheldrüsenkrebs bestmöglich erhalten

Das EU-Projekt RELEVIUM möchte dazu beitragen, die Lebensqualität von Patientinnen und Patienten mit Bauchspeicheldrüsenkrebs im fortgeschrittenen Stadium zu steigern. Schmerzen und unkontrollierbarer Gewichtsverlust sollen dabei durch hochgradig personalisierte Strategien für die Ernährung, körperliche Aktivität und das Schmerzmanagement reduziert werden – zusätzlich zur Chemotherapie. Besonders das Monitoring von Sarkopenie, Ernährung, physischer Aktivität und Schmerzempfinden im Lebensalltag der Betroffenen soll durch digitale Assistenz inklusive automatisierter Auswertealgorithmen verbessert werden. Hier unterstützt die Abteilung Sportmedizin nicht nur beim Anteil der physischen Aktivität, sondern das gesamte Projektkonsortium bei der Planung und Umsetzung einer randomisierten kontrollierten Studie in fünf klinischen Zentren in Europa und bei der Analyse der erhoben umfangreichen Daten.

„Wir wollen einen Effekt nachweisen und zeigen, dass die Patientinnen und Patienten durch die digitalen Tools gestärkt werden und, dass sich ihre Lebensqualität erhöht“, beschreibt Hillen die Zielsetzung. Im Hinblick auf die sportliche Aktivität wird das Training ähnlich wie bei DECIDE organisiert, aber auf die Patientengruppe mit Bauchspeicheldrüsenkrebs angepasst. Bauchspeicheldrüsenkrebs hat die niedrigste Überlebensrate unter den Krebsarten und ist jedes Jahr für 95.000 Todesfälle in der EU verantwortlich.

Das RELEVIUM-Konsortium besteht aus 18 Partnern aus zehn Ländern, darunter auch große europäische Kliniken und Krebszentren in Belgien, Estland, Frankreich und Israel. Der europäische Forschungsverbund steht unter der Leitung von Prof. Dr. Markus Möhler von der I. Medizinischen Klinik und Poliklinik der Universitätsmedizin Mainz. Das Projekt ist am 1. September 2022 mit einer Machbarkeitsstudie mit erkrankten und gesunden Probanden gestartet und läuft bis 2026. Die EU-Förderung beträgt über diesen Zeitraum rund sechs Millionen Euro.