KI-gesteuerte Hirnstimulation verbessert Gehen bei Parkinson-Patienten deutlich
von belmedia Redaktion Allgemein Alltag Business Digitalisierung Eltern elterntipps.ch Familie Familienleben Forschung Gesundheit Grosseltern hospital.ch Innovation Krankheiten Magazine Medizin Nachhaltigkeit nachrichtenticker.ch News Regionen Schweiz Schweiz Senioren Sicherheit Spitalaufenthalt Spitäler Strategie Technologie Themen Vital Waadt xund24.ch Ⳇ Verbreitung
Menschen mit Parkinson, die unter Gehstörungen leiden, könnten ihre Beweglichkeit künftig deutlich verbessern. Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) und des Universitätsspitals Lausanne (CHUV) haben gemeinsam mit dem Medizintechnikunternehmen Medtronic eine KI-gestützte Form der Tiefen Hirnstimulation (THS) entwickelt, die sich in Echtzeit an die Bewegungen der Patienten anpasst.
Die Tiefe Hirnstimulation wird seit mehr als drei Jahrzehnten zur Behandlung motorischer Störungen eingesetzt. Weltweit haben bislang über 200’000 Patienten entsprechende Implantate erhalten. Diese senden kontinuierlich elektrische Impulse an bestimmte Hirnregionen, um Symptome wie Zittern und Muskelsteifheit zu reduzieren.
Gehstörungen galten bislang als grosse Herausforderung
Trotz ihrer Erfolge konnte die klassische Tiefe Hirnstimulation bislang eines der belastendsten Symptome der Parkinson-Erkrankung nur begrenzt behandeln: Gehstörungen.
Das neue System der EPFL-Forscher soll diese Einschränkung überwinden. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz analysiert es laufend die Hirnaktivität der Patienten und passt die Stimulation in Echtzeit an die jeweilige Bewegungssituation an. Dadurch können Gehen, Treppensteigen und sogar das Aufstehen verbessert werden.
Im Gegensatz dazu arbeitet die herkömmliche Tiefe Hirnstimulation mit konstanten Einstellungen und festen Stimulationsparametern.
„Früher konnte ich kaum gehen. Manchmal bewegten sich meine Beine völlig unkontrolliert. Jetzt, da sich die Stimulation an meine Aktivitäten anpasst, kann ich besser und sogar längere Strecken gehen“, berichtet einer der Probanden, die das neue System getestet haben.
KI erkennt unterschiedliche Bewegungsabläufe
„Die tägliche Bewegungsaktivität umfasst eine Vielzahl von Tätigkeiten wie Stehen, Gehen, Laufen, Drehen oder das Umgehen von Hindernissen, die je unterschiedliche motorische Anforderungen stellen. Wir haben viele dieser Aktivitäten anhand neuronaler Biomarker entschlüsselt, sodass wir die Stimulation an die physiologischen Anforderungen der Patienten anpassen können. Jetzt können sie sich natürlicher bewegen“, erklärt EPFL-Forscher Eduardo Moraud.
Für die Entwicklung des Systems analysierten die Wissenschaftler gemeinsam mit Medtronic die Hirnaktivität von 40 Parkinson-Patienten. Auf dieser Grundlage entstanden neuronale Decoder, die unterschiedliche Bewegungszustände direkt aus den Hirnsignalen erkennen können.
Neue Perspektiven für die Parkinson-Therapie
Die Decoder erfassen in Echtzeit, ob eine Person beispielsweise geht, eine Treppe steigt oder eine Kurve durchläuft. Anschliessend passt das System die elektrische Stimulation innerhalb weniger Sekunden automatisch an die jeweilige Situation an.
Dadurch erhalten die Patienten genau jene Unterstützung, die sie für die aktuelle Bewegung benötigen. Die Forschenden sehen darin einen wichtigen Schritt hin zu einer individuelleren und natürlicheren Behandlung von Parkinson-bedingten Bewegungsstörungen.
Quelle: pressetext.redaktion / Wolfgang Kempkens
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