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Assessment der Mobilität mithilfe von Beschleunigungssensoren und Assistenzsoftware bei Multiple Sklerose Patienten

26.09.2011 – Tom Zentek

10.04.2023 © FZI Forschungszentrum Informatik 2

Agenda

Motivation Vorarbeiten Fragestellungen Studienkonzept und technischer Aufbau Erste Ergebnisse Ausblick/ Zusammenfassung

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Die Krankheit Multiple Sklerose

Chronisch (keine Heilung) Ungewisser Ursprung Autoimmunkrankheit des Zentralen Nervensystems Vielschichtig in der Ausprägung Wenig Information über Verlauf Quantifizierung mit EDSS Score,

Fatigue Score

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Momentaufnahme bei Arztkontrolle und Berichterstattung reichen nicht aus

Gesundheitszustand des Patienten nur bei Kontrolluntersuchung erhebbar

Wie kann man mehr hilfreiche Informationen über den Zeitraum zwischen den Kontrollen erhalten?

Mobilität und Bewegung sind ein wesentliches Maß in der MS Behandlung

Bisherige Untersuchungen zeigen eine Korrelation zwischen Gesundheit und Mobilitätsparametern

Einarsson U. et al. (2006)

Beer und Kesselring (1988)

Daumer, Thaler et al. (2007)

Kurtzke JF. (1983)

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Patienten mit EDSS zwischen 3,5 und 6 besonders interessant

EDSS Symptome0.0 Normale neurologische Untersuchungsergebnisse 1.0 Keine Behinderung, minimale Abnormität in einem funktionellen System (FS) (d.h.

Grad l)1.5 Keine Behinderung, minimale Abnormität in mehr als einem FS (mehr als einmal Grad

l)2.0 Minimale Behinderung in einem FS (ein FS Grad 2, andere 0 oder l)2.5 Minimale Behinderung in zwei FS (zwei FS Grad 2, andere 0 oder l) 3.0 Mäßige Behinderung in einem FS (ein FS Grad 3, andere 0 oder l) oder leichte

Behinderung in drei oder vier FS (3 oder 4 FS Grad 2, andere 0 oder l), jedoch voll gehfähig

3.5 Voll gehfähig, aber mit mäßiger Behinderung in einem FS (Grad 3) und ein oder zwei FS Grad 2; oder zwei FS Grad 3; oder fünf FS Grad 2 (andere 0 oder l)

4.0 Gehfähig ohne Hilfe und Pause für mindestens 500 m. Aktiv während ca. 12 Stunden pro Tag trotz relativ schwerer Behinderung (ein FS Grad 4, andere 0 oder l)

4.5 Gehfähig ohne Hilfe und Pause für mindestens 300 m. Ganztägig arbeitsfähig. Gewisse Einschränkung der Aktivität, benötigt minimale Hilfe, relativ schwere Behinderung (ein FS Grad 4, andere 0 oder l)

5.0 Gehfähig ohne Hilfe und Pause für etwa 200 m. Behinderung schwer genug, um tägliche Aktivität zu beeinträchtigen (ein FS Grad 5, andere 0 oder l)

5.5 Gehfähig ohne Hilfe für etwa 100 m. Behinderung schwer genug, um normale tägliche Aktivität unmöglich zu machen (FS-Äquivalente wie Stufe 5.0)

6.0 Benötigt (intermittierend oder auf einer Seite konstant) Unterstützung (Krücke, Stock, Schiene), um etwa 100 m ohne Rast zu gehen. (FS-Äquivalente: Kombinationen von mehr als zwei FS Grad 3 plus)

6.5 Benötigt konstant beidseits Hilfsmittel (Krücke, Stock, Schiene), um etwa 20 m ohne Rast zu gehen (FS-Äquivalente: wie 6.0)

7.0 Unfähig, selbst mit Hilfe mehr als 5 m zu gehen. Weitgehend an den Rollstuhl gebunden. Bewegt den Rollstuhl selbst. (FS-Äquivalente: Kombinationen von mehr als zwei FS Grad 4 plus)

7.5 Unfähig, mehr als ein paar Schritte zu tun. An den Rollstuhl gebunden. Bewegt Rollstuhl selbst, aber vermag nicht den ganzen Tag im Rollstuhl zu verbringen. (FS-Äquivalente: wie 7.0)

8.0 Weitgehend an Bett oder Rollstuhl gebunden. Pflegt sich weitgehend selbständig. Meist guter Gebrauch der Arme (FS-Äquivalente: Kombinationen meist von Grad 4 plus in mehreren Systemen)

8.5 Weitgehend ans Bett gebunden, auch während des Tages. Einiger nützlicher Gebrauch der Arme, einige Selbstpflege möglich (FS-Äquivalente: wie 8.0)

9.0 Hilfloser Patient im Bett. Kann essen und kommunizieren (FS-Äquivalente sind Kombinationen, meist Grad 4 plus)

9.5 Gänzlich hilfloser Patient. Unfähig zu essen, zu schlucken oder zu kommunizieren (FS-Äquivalente sind Kombinationen von fast ausschließlich Grad 4 plus)

10 Tod infolge MS

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Mobilität ist ein wesentliches Maß in der MS Behandlung

Inaktivität / Ermüdung (Fatique) Gleichgewichtsstörungen Asymmetrie / einseitige Lähmungen (Beinahe-)Stürze

Primäres Ziel: Anzeichen für Verschlechterung frühzeitig erkennen und Maßnahmen ergreifen

Aktivität der Patienten messen und analysieren Korrelation zwischen Mobilitätsparametern und EDSS aufzeigen

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Technologieauswahl für die Fallstudie

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Move II (movisens)

Beschleunigung in 3-Achsen, variablen Samplerate bis zu 128 Hz Misst die Asymmetrie im Gang des Trägers Misst die mittlere Beschleunigung in alle Richtungen Joggen, Gehen, Stehen, Sitzen, Liegen, etc. Schrittlänge, Gehdauer, zurückgelegene Distanz, Aktivitätslevel,

Energieverbrauch, Stolpern und Stürze

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Studienprozess MS Nurse

Arzt

MS Nurse

PatientDaten übertragen

Ständige Betreuung und Bereitschaft

Unterstützen

Regelmäßige Untersuchungen und ggf. Therapieanpassungen(3-6 Monate)

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Patenten PC

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Arzt PC

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Zwischenergebnisse

Experten Interviews mit Ärzten und Schwestern (n=3) Fokus: Usability und Feasibility

Fokusgruppen und Fragebögen mit Patienten (n>20) Zeitraum: Mai bis Juli 2011, Februar 2011, Juli 2012 Fokus: Usability, Feasibility und Motivation N=14 m=4/ w=10 Alter 39,43 Jahre [23, 52] Größe 170 cm [158, 181] Gewicht 70,36 kg [44, 103] EDSS 2,77 [1, 5]

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Neue Behandlungsformen

- Offen für neue Behandlungsformen

- Arzt muss jedoch unterstützen und fördern

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Technik und Telemedizin

- Nicht technikaffin

- Telemedizin weitgehend unbekannt

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Studienprozessunterstützung

- Das Studienkonzept unterstützt den Ablauf

- Die Technik (Laptop und Sensoren) ist einfach zu nutzen

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Motivation

- Mehr und objektivere Informationen für den Arzt

- Probandin: „große Hilfe, um sich selbst besser einzuschätzen“

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Zusammenfassung und Ausblick

Weitere Benutzerakzeptanz und Motivationsuntersuchungen

Iterative Anpassungen des Studienprozessunterstützung

Weiterentwicklung der Analysealgorithmen mit dem Ziel eines genaueren Scores zur Einschätzung des Krankheitszustandes des Patienten

Finale technische Datenauswertung nach Ende der Studie 2012

Überführung des Monitoring-Systems in den Regelbetrieb der Klinik

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Vielen Dank.Tom Zentek, zentek@fzi.de