Smartphones und mobile Endgeräte liefern beim „Crowdsensing“ wertvolle Daten. Informatiker der Universität Ulm helfen nun dabei, diese für die medizinische Forschung besser nutzbar zu machen. Dabei geht es um die Entwicklung einer Softwaretechnologie zur benutzeroptimierten digitalen Datenerhebung für medizinische und psychologische Studien.

Als Stressquelle und Suchtmittel haben sie unter Medizinern einen eher zweifelhaften Ruf. Doch Smartphones können auch als Gesundheitshelfer wertvolle Dienste leisten. Sie werden bereits heute eingesetzt, um weltweit und unmittelbar Daten zu sammeln, die medizinisch verwertbar sind. Wissenschaftler der Universität Ulm arbeiten seit Jahren erfolgreich an der Entwicklung von Softwaretechnologien für maßgeschneiderte „Crowdsensing“-Apps, um die Datensammlung für medizinische und psychologische Studien praktikabler und komfortabler zu machen.

Wertvolle Erkenntnisse über Krankheitsbilder und -verläufe

„Ob in der Trauma- oder der Tinnitusforschung kann mit Hilfe von Crowdsensing wertvolle Erkenntnisse über Krankheitsbilder und -verläufe gewonnen werden“, erklärt Professor Manfred Reichert, Leiter des Institutes für Datenbanken und Informationssysteme (DBIS) an der Universität Ulm. Der Informatiker forscht mit seinem wissenschaftlichen Mitarbeiter Dr. Rüdiger Pryss zum Einsatz mobiler Informationssysteme in der Medizin.

Im Mittelpunkt steht dabei die Entwicklung generischer Methoden und Konzepte mit denen maßgeschneiderte Anwendungen benutzerfreundlich programmiert werden können. „Wir wollen damit Ärzten, Psychiatern und anderen medizinischen Nutzergruppen ein digitales Befragungsinstrument an die Hand geben, das sie passgenau an ihre jeweilige ‚Forschungslogik‘ anpassen können“, so Pryss, der am Institut zum Thema generische „Crowdsensing“-Konzepte habilitiert.

Gemeinsam mit Forschern aus Konstanz haben sie bereits Apps mitentwickelt, mit denen sich beispielsweise die Stressbelastung in der Schwangerschaft erfassen lässt. In einem anderen früheren Projekt ging es um Kindersoldaten in Afrika, die vor Ort mit Hilfe digitaler Fragebögen zu Traumaerfahrungen und Gewalterlebnissen befragt wurden.

„Die Papierfragebögen hätten die Wissenschaftler nie über die Grenze bekommen. Die digital erfassten Daten waren dagegen sofort im Netz und standen den Kollegen in Deutschland unmittelbar zur Auswertung zur Verfügung“, erinnert sich Reichert.

„TrackYourTinnitus“-App: Hilfestellung für Ohrgeräusch-Geplagte

Das letzte App-Projekt widmete sich einem zwar medizinisch weitaus weniger gravierendem, dafür umso verbreiteterem medizinischen Phänomen: dem Tinnitus. Die Ulmer Forscher haben in Zusammenarbeit mit der Tinnitus Research Initiative (TRI) und anderen Kooperationspartner mit der „TrackYourTinnitus“-App eine mobile Anwendung entwickelt, mit der die Nutzer nicht nur die individuelle Tinnitus-Erfahrung (‚gefühlte‘ Lautstärke und Belastung durch den Tinnitus) erfassen können, sondern auch Angaben zu Stress und Gefühlen im Tagesverlauf.

Automatisch über das Smartphone können zudem Umweltgeräusche sowie Zeit- und Positionsangaben ermittelt werden. Verarbeitet wurden diese Daten selbstverständlich in anonymisierter Form und unter Berücksichtigung strengster Datenschutzstandards.

Aus den weltweit über 500.000 Datensätzen von Tinnitus-Betroffenen ist es mittlerweile gelungen, klare Effekte aufzudecken. So fanden die Wissenschaftler beispielsweise heraus, dass sowohl Stress, Stimmung und Tageszeit die wahrgenommene Lautstärke des Tinnitus-Tones sowie die damit einhergehende Belastung beeinflussen. „Vor allem während der stillen Nachtstunden fühlen sich die Betroffenen vom Tinnitus stark gestört“, konkretisiert Pryss. Veröffentlicht wurden diese Ergebnisse bereits in mehreren Fachartikeln.

Traditionelles Software-Engineering ist bei „Crowdsensing“-Apps nicht geeignet

Die technologische Herausforderung besteht vor allem darin, anwendungsorientierte Lösungen zu finden, die ohne großen Aufwand von den wissenschaftlichen Nutzern selbst umgesetzt werden können. „Aufgrund der großen Dynamik und des hohen Anpassungsbedarfs, beispielsweise was Updates betrifft, ist das traditionelle Software-Engineering nicht geeignet“, beschreibt Institutsleiter Reichert die Problematik.

Das Ulmer Forscherteam setzt dabei auf generische Methoden und Konzepte. Mit deren Hilfe sollen Wissenschaftler, die über das „Crowdsensing“ Daten für die medizinische Forschung gewinnen möchten, Nutzeroberflächen einfach und passgenau für die jeweiligen Fragestellungen gestalten können. Die Informatiker haben dafür eine Art „App-Automat“ entwickelt, der ganz individuelle Softwarelösungen findet, und zwar zugeschnitten auf jeweils spezifische Befragungsdesigns.

Ulmer Forscher haben auch Diabetes als Anwendungsgebiet auf dem Schirm

Von der Ulmer Forschung, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Europäischen Union gefördert wird, profitieren nicht nur die Initiatoren medizinischer Crowdsensing-Studien, sondern auch einzelne Smartphone-Nutzer. So können die über das Smartphone gewonnenen Daten Patienten dabei helfen, die eigene Krankheitssituation besser einzuschätzen und herauszufinden, welche Faktoren das Krankheitsgeschehen individuell beeinflussen.

„Außerdem wird es damit möglich, passgenau zu bestimmten Symptomen über passende Behandlungsmöglichkeiten zu informieren“, erläutert Pryss. Letztendlich könnten solche technischen Hilfen vielleicht sogar helfen, Gesundheitskosten zu senken. Mit Folgeprojekte wie „Track your Diabetes“ oder einem App-Projekt zum „Mindful Walking“ für die AOK, das Menschen alltagsnah zu mehr Bewegung animieren soll, haben die Ulmer Informatiker weitere wichtige Anwendungsgebiete auf dem Schirm.

Allein für ihre Tinnitusforschung konnten die Ulmer Informatiker EU-Fördermittel von über 500.000 Euro einwerben. Bei ihrer Forschung kooperieren die Ulmer Informatiker eng mit Wissenschaftlern der Universitäten Regensburg und Magdeburg sowie der Donau-Universität Krems.

Quelle: Pressemitteilung der http://UniversitätUlm