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Montag, 10 Dezember 2018 16:18

Künstliche Intelligenz unterstützt die Diagnostik von Hörstörungen

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Störungen in der Hörwahrnehmung und in deren Verarbeitung bedeuten ein schwerwiegendes Hindernis für die Integration in unsere Gesellschaft und führen letztendlich zur Abgrenzung von der Gesellschaft, gefolgt von hohen sozioökonomischen Kosten. Laut statistischem Bundesamt hören etwa 4,5 % der Deutschen so schlecht, dass sie ein Hörgerät brauchen. Nochmal so viele Menschen leiden unter dauerhaften Ohrgeräuschen (= Tinnitus). 800.000 Betroffene sind dabei so stark belastet, dass sie einer intensiven medizinischen Betreuung bedürfen. Weitere Störungen treten beispielsweise bei Kindern mit einem Aufmerksamkeitsdefizit Syndrom (ADS) auf. Diese haben oftmals ein normales Gehör, die Wahrnehmung von Geräuschen ist aber dennoch so stark eingeschränkt, dass sie ein etwa 3fach erhöhtes Unfallrisiko im Straßenverkehr haben.

Waren es früher meist berufsbedingt ausgelöste Lärmschwerhörigkeiten, so verzeichnen wir in den letzten Jahren eine immer größer werdende Soziakusis (Lärmschwerhörigkeit, die über Freizeitverhalten ausgelöst wird). Eigene Messungen an mitgebrachten MP3 Playern / Smartphones von interessierten Bürgern, zeigten Schalldruckpegeln von deutlich über 90 dB (A). Neben dieser technisch ausgelösten Schwerhörigkeit gibt es auch einige Medikamente, deren Nebenwirkungen Schwerhörigkeit auslösen. Ein solcher Hörschaden manifestiert sich erst in einem Frequenzbereich des Hörens, der initial zur Wahrnehmung von Sprache nicht benötigt wird (oberhalb von 10 kHz). 

Zur Erkennung von Hörstörungen werden in der Regel subjektive Testverfahren angewandt. Soll das Hörvermögen aber objektiv abgeschätzt werden, so ist eine spektrale Auflösung nur bis 4 kHz möglich. Entsprechend stark eingeschränkt ist auch die Einstellung von Hörgeräten bei Kleinkindern, deren Hörvermögen objektiv vermessen werden muss (Frequenzbereich von Hörgeräten reicht oftmals bis 10 kHz). Ein ähnliches Dilemma betrifft das Erkennen von ototoxischen Nebenwirkungen während der Chemotherapie. Auch hier können erst Nebenwirkungen objektiv festgestellt werden, wenn diese sich schon im Frequenzbereich von unterhalb von 8 kHz befinden. Werden neben der Hörschwelle auch Fragestellungen zur objektiv festgestellten Wellenmorphologie der Hörnerv-Antwort gestellt, so ist es aktuell nicht möglich dies zu quantifizieren, obwohl erste Hinweise auf veränderte Muster bei Tinnitus und ADS vorliegen.

Zur Schließung der zuvor skizzierten Diagnoselücke entwickelt die Merz Medizintechnik GmbH, zusammen mit der Universität des Saarlandes, aktuell ein neues Gerät zur Erfassung von Hörstörungen. Neben der Erweiterung des Untersuchungsspektrums auf 16 kHz liegt der Hauptfokus in der automatisiert auszuwertenden Hörschwelle, die bis dato nur visuell über einen erfahrenen Facharzt bzw. Audiologen durchgeführt werden kann. Unterschiede in der Wellenmorphologie zu erkennen und zuzuordnen ist visuell nur schwer durchführbar. Demgegenüber könnte dies über ein computergestütztes Analysesystem entsprechend trainiert werden. In anderen Disziplinen hat sich der Einsatz von künstlicher Intelligenz zur Beantwortung solcher Fragestellungen schon bewährt. Mit der Neuentwicklung wollen die Antragsteller Erkenntnisse aus anderen Disziplinen nutzen, um ein neuartiges Diagnosegerät zu entwickeln, welches auf der Basis künstlicher Intelligenz, Lücken in der Diagnostik schließen wird. Abnehmer dieses neuen Diagnosegerätes sind neben Fachkliniken, niedergelassene HNO-Ärzte, niedergelassene Neurologen, Kinderonkologische Zentren und auch Hörgeräteakustiker.

Unterstützt und begleitet wird das Entwicklungsvorhaben (Förderkennzeichen: 13GW0286A) von der Spitzmüller AG, die eine optimale Projektförderung, im Rahmen des Programms KMU-innovativ: Medizintechnik des BMBF im Rahmen des Aktionsfeldes „Gesundheitswirtschaft im Rahmenprogramm Gesundheitsforschung“, realisieren konnte und das Unternehmen während der gesamten Laufzeit des Projekts betreut.