PASBADIA - Patientennahe Smartphone-basierte Diagnostik mit lokaler und zentraler KI-Plattform für die Primärversorgung im ländlichen Raum

Hintergrund
Im Verbundprojekt PASBADIA auf dem Campus Lübeck mit der Technischen Hochschule und der Universität zu Lübeck werden Smartphone gestützte patientennahe Diagnoseverfahren mit lokaler und dezentraler KI entwickelt und erforscht. In Zusammenarbeit von Ingenieuren, Naturwissenschaftlern und praktizierenden Medizinern entstehen neue Diagnosemöglichkeiten.

In der Medizin ist oft eine schnelle, patientennahe Diagnose notwendig. Z.B. bei der Überwachung des kurativen Verlaufs von Patienten im ländlichen Raum, mit Mobilitätseinschränkungen, in schlecht zugänglichen oder unterversorgten Gebieten ist die Nutzung von breit verfügbaren Diagnosegeräten, ein vielversprechender Ansatz. Aktuelle Smartphones bieten sich auf Grund ihrer Verbreitung und der bereits eingebauten Sensorik und Rechenkapazität für diese Aufgabe an, werden aber zurzeit nur vereinzelt und rudimentär eingesetzt.

Die qualitativ hochwertigen Kameras zusammen mit in Smartphones verbauten Lichtquellen (LED-Blitz), erlauben die Umsetzung optischer Diagnoseverfahren aus dem Bereich klassischer Geräte, wenn an das Smartphone entsprechende Aufsätze und Anwendungen angepasst und Messdaten vor Ort ausgewertet werden.

Ziel
Ziel des Teilvorhabens von CoSA ist die Verteilte Erfassung, Speicherung und Verarbeitung der Daten mit begrenzten Ressourcen im Spannungsfeld zwischen den Methoden der KI, der zur Verfügung stehenden Datenbasis und teilweise geringer bzw. fehlender Internetverbindung im ländlichem Raum.

Ansatz
Das Labor für Ophthalmotechnologie (LfO) entwickelt robuste und sicher anwendbare optische Aufsätze für Smartphones als Kombination aus spektralen, Fluoreszenz- oder Polarisations-basierten Methoden, um beispielsweise am Augenhintergrund Diagnoserohdaten zu generieren und diese zu analysieren.

Die effiziente datenbasierte Auswertung dieser Rohdaten mit modernen Methoden der statistischen Lerntheorie, im Bereich der probabilistischen graphischen Modelle und der effizienten Gaußprozessanalyse unter Integration von Vorwissen als auch von stochastischen Unsicherheitsinformationen wird vom Institut für Medizinische Elektrotechnik (IME) erforscht.

Im Institut für Allgemeinmedizin (IfA) findet die Erhebung des Bedarfs von Hausärzten im Bereich der Ophthalmotechnologie durch gezielte Analyse von Abläufen in der Primärversorgung und Exploration der Determinanten für eine erfolgreiche Implementierung der zu entwickelnden technischen Anwendungen in den Versorgungsalltag statt.

In der interdisziplinären Zusammenarbeit gilt es, die Aufgabe mit folgender übergeordneter zentralen medizinischen Fragestellung zu lösen:

"Wie effizient kann ein KI basiertes Diagnosetool auf Basis eines Smartphones einen Hausarzt dabei unterstützen, die in der wohnortnahen (Grund-)Versorgung notwendige ophthalmologische Diagnostik vor Ort durchzuführen (und so spezialistisch tätige Gebietsärzte z.B. den Augenarzt zu entlasten)?"