Mobiles EEG dokumentiert epileptische Anfälle im Alltag

Im Projekt MOND wird ein mobiles Neurosensorsystem entwickelt, das in Alltagssituationen epileptische Anfälle erkennen und dokumentieren soll. (Foto: Fraunhofer IDMT/Hannes Kalter)

Eine Epilepsie-Erkrankung ist bei jedem Patienten anders, denn sie kann in Form, Ursache und Ausprägung stark variieren. Oft fehlen Ärzten jedoch die Informationen, die sie für eine passgenaue Therapie benötigen. Ein neues System könnte das ändern, denn es detektiert epileptische Anfälle im Alltag der Patienten.

Bislang sind Ärztinnen und Ärzte bei der Einschätzung der Anfallsfrequenz auf Schilderungen von Betroffenen und von Bezugspersonen angewiesen. Diese Angaben sind jedoch oft unvollständig, da die Betroffenen Anfälle nicht immer bewusst wahrnehmen. Forschende arbeiten nun im Rahmen des Projekts „MOND“ an einer Lösung. Sie entwickeln alltagstaugliches, mobiles Neurosensorsystem. Es soll epileptische Anfälle automatisch erkennen und für die ärztliche Anamnese sowie zur Optimierung der Patientensicherheit dokumentieren. Koordiniert wird das Projekt durch das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT, Institutsteil Hör-, Sprach- und Audiotechnologie in Oldenburg.

Mit KI gegen Artefakte

Entwickelt werden soll eine automatische, mobile Dokumentation epileptischer Anfälle außerhalb des Krankenhauses. Dazu ist die Auswertung eines mobil erfassten Elektroenzephalogramms (EEG), also der elektrischen Aktivitäten des Gehirns, erforderlich. Das ist jedoch nicht ganz einfach, da das EEG-Signal selbst und seine Interpretation sehr komplex sind. Jegliche Muskel- und Bewegungsaktivität (Augenbewegung, Sprechen, Gehen) erzeugt starke Signalstörungen oder Verfälschungen von Messergebnissen. Gegen diese so genannten Artefakte wollen die Wissenschaftler künstliche Intelligenz (KI) einsetzen.

Tragekomfort im Alltag

Darüber hinaus gilt es ein System zu entwickeln, das möglichst unauffällig und gleichzeitig mit hohem Komfort im Alltag getragen werden kann. „Wir planen eine Datenerfassung mit einer am Ohr getragenen, mobilen Aufnahme-Einheit für EEG- und weitere Biosignale. Zwei verschiedene EEG-Systeme – eines im Ohr, das andere als flexible Klebeelektrode hinter dem Ohr – werden miteinander bezüglich Leistungsfähigkeit und Tragekomfort verglichen. Gerade durch die EEG-Daten erhoffen wir uns eine klinisch bedeutsame Verbesserung der Detektion epileptischer Anfälle“, so Dr. Insa Wolf, Gruppenleiterin Mobile Neurotechnologien am Fraunhofer IDMT.

Kern des Systems ist das Im-Ohr-Sensor der Firma Cosinuss. Er lässt sich wie ein Sport-Kopfhörer im Ohr befestigen. Dort misst er kontinuierlich die Vitalparameter Herzrate, Körpertemperatur, Sauerstoffsättigung und. Im Forschungsprojekt wird er durch eine Komponente zur EEG-Erfassung erweitert. Als weiteres Sensorsystem zur mobilen EEG-Messung werden im Projekt die sogenannten cEEGrids genutzt, die an der Universität Oldenburg durch ein Team um Professor Dr. Stefan Debener entwickelt wurden.

Frühe Patienteneinbindung

Darüber hinaus setzt die HörTech gGmbH den Fokus auf die frühe Einbindung der Nutzer und den Tragekomfort des Systems. Die Planung und Umsetzung der patientennahen Projektstudien erfolgt gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Marburg unter der Führung des Universitätsklinikums Bonn.

Das Fraunhofer ISST und das Institut für Medizinmanagement und Gesundheitswissenschaften (IMG) der Universität Bayreuth haben die Integration der neuen sensorbasierten Technologien in die bestehende Systemlandschaft, die Telematikinfrastruktur sowie in den Versorgungsprozess im Blick. Das IMG übernimmt im Projekt die gesundheitsökonomische Bewertung.

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