Augmented Auditive Intelligence (A2I)

Problemstellung und Zielsetzung

Die kontinuierliche Erfassung von Vitalparametern über körpernahe Sensoriken (z. B. Wearables) zur Prognose des Gesundheitszustandes und zur Unterstützung medizinischer Entscheidungen gewinnt immer stärker an Bedeutung. Die Dynamik komplexer Erkrankungen und die Wirksamkeit von therapeutischen und medizintechnischen Interventionen kann oft nur durch den Einsatz eines kontinuierlichen Monitorings unter Kombination verschiedener Vitalparameter hinreichend verfolgt werden. Ein dafür optimal geeigneter Messpunkt am Körper ist das Ohr. Dazu gehören insbesondere Temperatursensoren, Inertialsensoren zur Beschleunigung- und Bewegungsmessung, optische Sensoren zur Messung u. a. der Sauerstoffsättigung, Herzrate und Herzratenvariabilität sowie EEG-Sensoren zur Messung der Hirnaktivität. Im Gesundheitswesen birgt die Fusion sensorischer Vitaldaten auf einer Sensorplattform besonderes Potential für den Einsatz der Künstlichen Intelligenz (KI) zur medizinischen Entscheidungsunterstützung und zur Bestimmung von Frühwarnsignalen, die sonst durch konventionelle diagnostische Methoden verborgen bleiben. Durch den Einsatz von KI-Technologien eröffnen sich die Möglichkeiten zur Prognose und (teil-)autonomen Diagnose von Gesundheitszuständen, welche das Gesundheitswesen und das traditionelle Arzt-Patienten-Verhältnis jedoch radikal verändern können.

Ziel des Projekts A2I ist die nutzerzentrierte Entwicklung und Evaluation eines sozio-technischen Systems zur Nutzung von Künstlicher Intelligenz zur Analyse von im und am Ohr erhobenen Gesundheitsdaten für die Verbesserung audiologischer, arbeitsmedizinischer und kardiologischer Versorgungsprozesse. Im Anwendungsfeld der Audiologie soll durch die Entwicklung des Sensorsystems die Messung der Höranstrengung ermöglicht werden, welche durch optimierte Hörgeräteeinstellungsverfahren reduziert werden kann. Ein ebenso bedeutendes Anwendungsfeld ist das Monitoring von Risikopatienten. Hier kann die Kombination aus körpernahen Sensoriken und KI insbesondere bei der Erkennung kardiologischer Anomalien unterstützen und als Schnittstelle zwischen den Patienten und dem medizinischem Personal dienen.

Der Lehrstuhl für Technologiemanagement legt mit seinen Kenntnissen im Bereich der Innovationsforschung, der Akzeptanz- und Adoptionsforschung und der Geschäftsmodellinnovationen die empirische Basis des Projekts. Dabei sollen insbesondere Methoden der empirischen Sozialforschung für die Anforderungsanalyse, die Gestaltung eines Organisations- und Prozessmodells des sozio-technischen Systems sowie die Evaluierung des zu entwickelnden Referenzmodells eingesetzt werden. Im Projektverlaufe strebt der Lehrstuhl neben einer Schärfung seiner Fachkompetenz in den Bereichen Telemedizin und Telemonitoring insbesondere die Förderung der Ausbildung und Lehre sowie den Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse und Arbeiten in die Praxis an.

 

A2I

 

 Ausgewählte Aktivitäten im Verbundprojekt

  1. Situations- und Bedarfsanalyse: Durchführung von Publikations-, Markt- und Patentanalysen zur Abschätzung des zukünftigen Bedarfs körpernaher Sensoriken am Ohr sowie zur Entwicklung der Akzeptanz- und Adoptionsbarrieren im Bereich der Telemedizin.
  2. Identifikation und Befragung potenzieller Nutzergruppen: Identifikation und Befragung potenzieller Nutzergruppen auf Basis entwickelter Persona-Konzepte und Use-Cases im Bereich der telemedizinischen Anwendungsfelder mit dem Ziel der Ermittlung funktionaler und nichtfunktionaler Nutzeranforderungen.
  3. Geschäftsmodellentwicklung: Analyse und Spezifikation der Anforderungen aus Betreibersicht und die auf dieser Basis nachfolgende Erstellung eines Geschäftsmodells mithilfe etablierter Methoden des Innovationsmanagements.
  4. Gestaltung von Rollen- und Organisationsmodellen: Partizipative Entwicklung von Referenzmodellen für zukünftige Rollen- und Organisationsmodellen mithilfe etablierter Methoden des Innovationsmanagements.
  5. Lead-User-Workshop: Identifikation von Lead-Usern und Zusammenführung in Workshops zur Beschreibung von Referenzmodellen und der Ausgestaltung und Implementierung der sozio-technischen Entscheidungsunterstützung.
  6. Erprobung und Evaluation: Erprobung und qualitative Befragung der Nutzer unter Hinzunahme betriebswirtschaftlicher Evaluationsaspekte; Qualitative Befragung der Akteure der Verwertungskette zur Abschätzung der Effekte und Erkenntnisse vorangegangener Experimentalstudien; Usability-Evaluation und wissenschaftlich fundierte Messung der langfristigen Adoptionsbereitschaft; Qualitative Befragung medizinischen Personals zur Evaluation des medizinischen und wirtschaftlichen Nutzens.

 

Projektträger

VDI/VDE Innovation + Technik (VDI/VDE-IT) im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF)

BMBF

 

Verbundpartner

  • OFFIS – Institut für Informatik e. V. (Koordinator)
  • HörTech gGmbH
  • Advanced Bionics GmbH
  • Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
  • Iconstorm GmbH & Co. KG
  • Herz- und Diabeteszentrum NRW
  • Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)

 

Weitere Informationen                                                

www.interaktive-technologien.de/projekte/a2i

 

Ansprechpartner

Carsten Schultz, Prof. Dr.

Christopher Garrelfs, M. Sc.

Marie Lüngen, M. Sc.

Carsten Kaiser, M. Sc.