Gastkommentar

Präzise Sensoren helfen, ungesunde Gewohnheiten zu ändern

| Redakteur: Hendrik Härter

Mit Sensoren lässt sich der Stress bei Menschen überwachen: Mit Hilfe von Sensorik lässt sich Stress erkennen und abstellen. Daran arbeitet Chris Van Hoof mit Kollegen am Imec.
Mit Sensoren lässt sich der Stress bei Menschen überwachen: Mit Hilfe von Sensorik lässt sich Stress erkennen und abstellen. Daran arbeitet Chris Van Hoof mit Kollegen am Imec. (Bild: Imec)

Ungesunde Gewohnheiten und Stress wirken sich negativ auf unsere Gesundheit aus. Mit präzisen Sensoren ist es möglich, gegenzusteuern und unser Verhalten positiv zu ändern.

Mit modernen Mikrochips ist es uns heute möglich, existierende Mess- und Diagnoseverfahren so zu verbessern, dass sich Herzkrankheiten oder neurologische Störungen besser diagnostizieren lassen. Die dabei verwendete Hardware wird für den Patienten wesentlich kompakter, wirtschaftlicher und komfortabler. Wir als imec hatten im Jahr 2015 verschiedene Projekte, die sich genau auf diese medizinischen Themen konzentrierten.

Dazu bedarf es schon an einigem Know-how. Es zeigte sich allerdings, dass es bei der Entwicklung medizinischer Geräte weniger auf das Know-how ankommt. Vielmehr sind neue Verfahren in der Medizin gefragt. So untersucht unsere Forschungsgruppe Sensorsysteme, wie sie bei der Diagnose und beim Monitoring von Herzversagen, Stress, Schlaf-Apnoe und Schädel-Hirn-Trauma helfen können.

Zusammen mit medizinischen Spezialisten erforschen wir, welche Parameter relevant sind, und wie wir diese genauer messen können. Allerdings müssen die neuen Verfahren auf ihre Wirksamkeit in klinischen Versuchsreihen mit entsprechend großer Zahl von Patienten nachgewiesen werden. Dazu ist ein robuster und ausgereifter Demonstrator notwendig. Im vergangenen Jahr haben wir eine Reihe von Versuchen gefahren, um Herzversagen bei 30 Patienten zu diagnostizieren und Stress bei 1500 Patienten zu erkennen.

Bei den Sensorsystemen für Lifestyle-Applikationen stoßen wir auf alle möglichen Probleme. Dazu zählen, wie die Anwendungen garantiert einfach eingesetzt werden können, eingesetzte Algorithmen zu personalisieren und überzeugende Applikationen schaffen, um unser Verhalten zu ändern. Viele Gadgets für medizinische Applikationen enttäuschen eher, wenn es auf Genauigkeit ankommt. Mit ihnen lässt sich eher prüfen, ob Gesunde ihre täglichen 10.000 Schritte schaffen oder ausreichend viele Kilometer radeln.

Doch sie nutzen den restlichen 90 Prozent der Anwender nicht, da sie nicht genau genug sind. Mit ihnen lässt sich beispielsweise nicht ermitteln, ob unsere ältere, gebrechliche Tante zügig aus dem Bett aufsteht und sich frei in der Wohnung bewegen kann, oder ob unser übergewichtiger Onkel seinen Fitness-Level durch die vom Arzt vorgeschriebenen Übungen wirklich steigert. Insgesamt wirken die gegenwärtig verfügbaren Geräte kaum inspirierend, und sie antizipieren nicht unsere individuellen Anforderungen und Gewohnheiten.

Wo und wie können wir Sensoren einsetzen, um ältere und übergewichtige Menschen zu mehr gesunder Bewegung veranlassen? Wie erreichen wir, dass Jemand das Rauchen aufgibt? Wie kann man helfen, den Stress-Pegel zu kontrollieren? Sensoren helfen, wenn gewohnheitsmäßiges Fehlverhalten erkannt und korrigiert werden soll. Doch ist das keine einfache Aufgabe: weder technisch, noch weil Psychologen und Verhaltensforscher im Allgemeinen nicht besonders gut mit moderner Technik vertraut sind. Es besteht Skepsis, ob Sensortechnik dabei hilft, menschliche Verhaltensmuster zu erkennen. Zusammen mit Forschern am UZLeuven und KULeuven untersuchten wir, wie nützlich Sensoren beim Stress-Management sind. Sollen Verhaltensmuster mit Sensoren geändert werden, dann muss die Anwendung personalisiert und auf den Einsatz abgestimmt werden.

Stress zeigt sich bei Menschen ganz unterschiedlich. Das steht im Kontrast zur Messung des Herzrhythmus. Für medizinische Applikationen sind personalisierte Sensorik und Algorithmen notwendig, um Verhaltensstörungen zu erkennen und zu ändern. Bereits 2015 validierten wir unsere Stress-Messtechnik und wie sich schlechte Gewohnheiten mit Hilfe von Sensoren und künstlicher Intelligenz zu erkennen. Heute liegt unser Schwerpunkt auf dem Feedback der Anwender und wie erfolgreich sich Stress reduzieren lässt. In einem weiteren Projekt wollen wir Rauchern helfen, ihre Sucht zu überwinden. Dazu bieten wir einen sogenannten virtuellen Coach, wie wir unsere Sensor-Applikation nennen. Solch ein persönlicher Coach überwacht uns rund um die Uhr.

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