Datenmanagement: Was bringt Digitalisierung in der Reha?

Die FH St. Pölten erhielt kürzlich eine Stiftungsprofessur für angewandte Biomechanik in der Rehabilitationsforschung. Die Stiftungsprofessur widmet sich der Frage, welchen Beitrag innovative Technologien wie leisten können, um die Rehabilitation der Zukunft aktiv mitzugestalten.

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Die FH St. Pölten bündelt seit mehreren Jahren ihr Know-how an den Schnittstellen von Rehabilitation und Digitalisierung, hat dazu einen Schwerpunkt im Center for Digital Health and Social Innovation (CDHSI) eingerichtet und baut ein Digital Health Lab auf. Die neue Stiftungsprofessur ist ein weiterer wichtiger Baustein in diesem Schwerpunkt. So wird etwa im Projekt „Nutrition and movement to improve quality of life with knee osteoarthritis“ erforscht, wie sich die Kombination aus Ernährungs- und Bewegungstherapien bei Kniearthrose auswirkt und die Lebensqualität der Patienten durch die Therapien erhöht werden kann. In einem weiteren aktuellen Forschungsprojekt steht die Hilfe von künstlicher Intelligenz bei der Verringerung von Fehlern bei der dreidimensionalen klinischen Ganganalyse im Mittelpunkt.

Ganganalysen in der Medizin

Caterine Schwab, MSc, Junior Researcher am Institut für Gesundheitswissenschaften der FH St. Pölten, widmet sich in Ihrer Forschung dem Thema patientenspezifischer 3D-Ganganalyse. Beeinträchtigungen des Ganges und Bewegungsstörungen treten in allen Altersgruppen häufig auf. Sie stellen eine enorme sozioökonomische Last dar und beeinträchtigen das Leben der Betroffenen. In vielen Fällen sind solche Gangstörungen aber nur eine Begleiterscheinung oder das Symptom für eine zugrundeliegende Erkrankung. Daher sind biomechanische Ganganalysen ein zusätzliches hilfreiches Werkzeug zur Diagnose und anschließenden Behandlung. Nur wenn eine ausreichende Anzahl an Daten von gesunden Personen vorliegt, können Gangstörungen oder die zugrunde liegenden Krankheitsbilder zuverlässig identifiziert und klassifiziert werden

Daten für die Forschung

Die Fachhochschule St. Pölten und die Allgemeine Unfallversicherungsanstalt AUVA haben einen der größten Datensätze weltweit zur automatisierten Ganganalyse öffentlich gemacht. Forscher können die Daten nutzen, um automatisierte Gang-analysen mithilfe von Methoden wie dem maschinellen Lernen zu verbessern. Die Datenbank umfasst Informationen zur sogenannten „Ground Reaction Force“ (GRF), also der Kraft, die bei der Bewegung zwischen Fuß und Boden auftritt. Diese Kennzahl ist eine wichtige Standardgröße in klinischen Einrichtungen und in der Forschung. Die Zahlen sind Basis für Diagnosen und zum Beurteilen von Therapieerfolgen.

Bisher bestand allerdings weltweit ein Mangel an Vergleichsdaten von gesunden Personen, Die Lücke konnte nun geschlossen werden, denn die vor Kurzem veröffentlichte Gutenberg Gang-Datenbank ist die weltweit größte Sammlung von Ganganalysen gesunder Probanden. Sie bietet Vergleichsdaten für die Diagnose und Behandlung von Gangstörungen. Erstellt wurde sie von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Fachhochschule St. Pölten. Sie umfasst Daten von 350 gesunden Personen, die in den vergangenen sieben Jahren das biomechanische Labor an der JGU aufgesucht hatten. Die Datenbank enthält Angaben zur Bodenreaktionskraft und dem Kraftangriffspunkt von zwei aufeinanderfolgenden Schritten. rh

Quellen: • Fabian Horst, Djordje Slijepcevic, Marvin Simak & Wolfgang I. Schöllhorn Gutenberg Gait Database, a ground reaction force database of level overground walking in healthy individuals, Scientific Data 8: 232, 2. September 2021, DOI: 10.1038/s41597-021-01014-6 • Horsak, B., Slijepcevic, D., Raberger, A. M., Schwab, C., Worisch, M., & Zeppelzauer, M. (2020). GaitRec, a large-scale ground reaction force dataset of healthy and impaired gait. Scientific data, 7(1), 1-8, DOI: 10.1038/s41597-021-01014-6