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Softwaregeführte, nicht-invasiver Therapie von Sucht- und Verhaltensstörungen

Europäischer Sozialfonds

Das Ziel des im Rahmen des Programms „Innovationsassistent“ durch die Investitionsbank des Landes Sachsen-Anhalt und aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds geförderten Vorhabens ist die Entwicklung und Realisierung eines modularen, mobil einsetzbaren, intelligenten medizintechnischen elektronischen Erfassungs- und Verarbeitungs- sowie Auswertungssystems zur Anwendung spezifischer Patiententherapien mit der gleichzeitigen Anwendung des medizinischen Instruments „Therapiepferd“ zu realisieren. Eine Übersicht kann dem nachstehenden Bild entnommen werden.

Wesentlich für die Erreichung des Projektziels ist die Erfassung der dazu notwendigen Daten zu folgenden Bereichen:

  • Erfassung biometrischer Daten, wie sie aus Biofeedback Untersuchungen bekannt sind (Hautwiderstand, Blutdruck, EKG usw.).

  • Aufgrund der zeitgleichen Erfassung der biometrischen Daten und Bewegungsdaten in Echtzeit kann die Synchronisierung der Bewegungsabläufe von Reiter und Pferd parallel verrechnet werden.

  • Unterstützende Therapie- und Situationsbewertung durch Einsatz von Data Mining Algorithmen innerhalb der Therapiesoftware

Das System besteht aus folgenden Einzelkomponenten:

  • Biomedizintechnisches-Sensor-Netzwerk
    Zur Datenerfassung während des Therapieablaufs ist die Entwicklung eines funkbasierten (z.B. Bluetooth) medizinischen Sensornetzwerkes für den Patienten und dem „Instrument“ Pferd geplant. Dieses besteht aus den Einzelkomponenten:

    • Stress- und Vital-Sensor-Komplex
      Es handelt sich hier um eine multifunktionale neuartige kapazitive EKG-Anordnung mit zusätzlichen Temperatursensoren sowie einem Messmittel zur Bestimmung der Atemrate. Die direkt angeschlossenen Sensoren sind z.T. über Kabelverbindungen integriert (Hybridausführung). Der Sensor dient gleichzeitig als Gateway zur Datenaggregation und Datenübermittlung an die Therapieapplikation (Smartphone/Tablet-APP).

    • Motorik-Sensoren-Komplex
      Mittels autonomer 3G-Sensorik wird die Bewegung des Patienten und des Therapieinstruments (Pferd) gemessen. Die Daten werden dem Gateway übergeben. Sie ermöglichen der Auswertesoftware eine Bewertung des Therapiefortschrittes sowie eine Erkennung von Gefahrensituationen.

  • Kommunikations- und Auswertesystem
    Das Telemedizinische Auswertesystem besteht aus drei Komponenten, der Therapeuten-APP, dem Therapieserver und dem Arztportal. Die Therapeuten App erfasst die durch das Sensornetzwerk gemeldeten Daten über den Zustand des Patienten und den Verlauf der Therapiedurchführung. Im autonomen Fall werden diese Werte in entsprechender grafischer Aufbereitung dem Therapeuten dargestellt. Der Therapieserver erhält die ermittelten Daten per Echtzeitübertragung während der Durchführung der Therapie. Der auf dem Server implementierte Algorithmus nimmt selbständig eine Bewertung der Gefahrensituation sowie der Therapiezustandes vor und informiert den Therapeuten entsprechend. Das Training des Algorithmus erfolgt während des entwicklungsbegleitenden Tests sowie zu jedem von Therapeuten gewünschten späteren Zeitpunkt. Die Arztsoftware ermöglicht dem Arzt und dem Therapeuten die Bewertung des Verlaufs der Therapie durch Bewertung der historischen Patientendaten sowie vergleiche mit typischen Therapieprofilen. Die gewonnenen Informationen können zur Erstellung angepasster Trainingspläne eingesetzt werden. Diese können sowohl elektronisch hinterlegt als auch als Basis des Patientengesprächs genutzt werden. Insbesondere der Vergleich mit anonymisierten Referenztherapieverläufen ermöglicht eine Objektivierung der Bewertung. Der Therapieserver bildet die Schnittstelle für die Interaktion zwischen Arzt-Software und Therapie-APP.

schema_Therapie_von_Sucht_und_Verhaltensstoerungen