Künstliche Intelligenz (KI) könnte schon bald dabei helfen herauszufinden, ob Beschäftigte an ihrem Arbeitsplatz unter Rückenschmerzen leiden oder Pflegekräfte und Ärzte dabei unterstützen, Demenzpatienten noch passgenauer mit Schmerzmitteln zu versorgen. An einer entsprechenden Umsetzung forschen gerade Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im Bereich "Menschzentrierte Produktionstechnologien" des KI-Produktionsnetzwerks an der Universität Augsburg.
"Haben wir Schmerzen, so kann man das meist an unserem Gesichtsausdruck erkennen", erzählt Elisabeth André, Professorin und Inhaberin des Lehrstuhls Menschzentrierte Künstliche Intelligenz in Augsburg. So seien beispielsweise das Zusammenziehen der Augenbrauen oder der Muskulatur um die Augen sowie das Anheben der Oberlippe und das Öffnen des Mundes klare Schmerzmimiken. Dieses Wissen wollen sich die Forschenden in
Künstliche Intelligenz kann Schmerzen bei Demenzpatienten erkennen
Helfen könnten solche neuronalen Netzwerke unter anderem Demenzpatienten. Diese seien oft nicht mehr in der Lage, ihre Schmerzen in Worte zu fassen, berichtet Elisabeth André. So komme es vor, dass diese Patienten zu wenig oder zu viel Schmerzmittel erhalten. Die KI könnte helfen, die Mimik dieser Patienten zu erfassen, daraus den Schmerzgrad abzuleiten, um dann die Schmerzmittel passgenauer dosieren zu können - und das auch in einem aktuell oft stressigen Arbeitsalltag der Pflegekräfte.
Diagnose Demenz: Krankheitsbild und Verlauf
Name Der Begriff "Demenz" stammt aus dem Lateinischen und lässt sich als "ohne Geist" übersetzen.
Symptome Am Anfang der Krankheit sind häufig Kurzzeitgedächtnis und Merkfähigkeit gestört, im weiteren Verlauf verschwinden auch bereits eingeprägte Inhalte des Langzeitgedächtnisses.
Symptome Die Betroffenen verlieren so mehr und mehr die während ihres Lebens erworbenen Fähigkeiten und Fertigkeiten.
Ursachen und Ausprägungen Schätzungen zufolge ist die Alzheimer-Krankheit mit einem Anteil von circa 60 bis 65 Prozent die häufigste irreversible Demenzform. Mit etwa 20 bis 30 Prozent folgen die gefäßbedingten ("vaskulären") Demenzen.
Ursachen und Ausprägungen Bei etwa 15 Prozent liegt eine Kombination beider Erkrankungen vor. Andere Demenzformen finden sich nur bei fünf bis 15 Prozent der Erkrankten.
Diagnose Der schleichende Beginn der meisten Demenzerkrankungen ist die Ursache dafür, dass Einschränkungen und auffällige Verhaltensweisen der Betroffenen oft erst im Rückblick als erste Symptome einer Demenz erkannt werden.
DiagnoseDies ist besonders problematisch, da es sinnvoll ist, Demenzerkrankungen möglichst frühzeitig zu diagnostizieren. (Quelle: Bundesministerium für Gesundheit)
Denn schon jetzt gibt es Skalen zur Beurteilung von Schmerzen anhand des Gesichtsausdrucks. Doch Pflegenden fehle oft die Zeit, ständig auf die mimischen Anzeichen ihrer Patienten zu achten oder diese von anderen Quellen des Leidens wie Angst oder Wut zu unterscheiden, berichtet Pooja Prajod, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Uni Augsburg. Automatische oder halb-automatische Assistenzsysteme, wie sie in Augsburg erforscht werden, könnten hier weiterhelfen. Bei einer Umfrage der Universitätsklinik Ulm, mit der die Universität Augsburg zusammenarbeitet, gab die Hälfte des befragten klinischen Personals an, automatisierte Methoden zur Schmerzerkennung einsetzen zu wollen, sollten solche Verfahren zur Verfügung stehen. An der Uni Augsburg gibt es derzeit zwar keine Bestrebungen, die Forschung später in ein eigenes Unternehmen zu übertragen. Das Start-up Blueskeye, gegründet von einem Forschungskollegen, biete aber bereits automatisierte Methoden für die
Rückenschmerzen am Arbeitsplatz: Künstliche Intelligenz kann Abhilfe schaffen
Doch nicht nur für Klinikpersonal oder Demenzpatienten, sondern auch für Arbeitnehmer und Arbeitnehmerinnen könnte die in Augsburg erforschte KI Vorteile bringen. Berufstätige könnten über entsprechende Videoaufnahmen erkennen, in welchen Situationen im Arbeitsalltag beispielsweise Rückenschmerzen auftreten und in welcher Intensität. "Die Erkennung von Schmerz ist im industriellen Kontext besonders wichtig, da sie ermöglicht, früh auf ungünstige Arbeitsplatzbedingungen zu reagieren", erklärt André. Dabei ginge es nicht darum Beschäftigte permanent zu filmen, sondern entsprechende Systeme zielgerichtet und unter Wahrung der Privatsphäre der Arbeitnehmenden einzusetzen.
Um Modelle für die Erkennung von Schmerzen zu trainieren, benötigt man umfangreiche Datensätze. Aufzeichnungen von Personen mit Schmerzen sind aber bislang nur spärlich vorhanden. "Es ist daher unerlässlich, Datenaufzeichnungen von Personen mit Schmerzen zu erstellen. Diese Schmerzen können bewusst im Labor ausgelöst werden oder krankheitsbedingt sein", berichtet André. Innerhalb des mittlerweile abgeschlossenen Forschungsprojekts "SenseEmotion" arbeitete man hier mit der medizinischen Psychologie am Universitätsklinikum Ulm zusammen, um die nötigen Daten erheben zu können.