Mit dem Forschungsprojekt IDEAS wollen wir ASS-typische Symptome in einer virtuellen Interaktion mit Patient*innen effizienter und objektiver identifizieren

Dabei wollen wir Patient*innen mittels „Gamification“, also einem spielerischem Ansatz, altersgerechte Szenarien präsentieren, die Sprache, Mimik/Gestik und soziale Interaktion hervorrufen, anhand derer sich ASS-typische Symptome identifizieren lassen. Diese werden mittels Sprach- und Gesichtserkennung sowie mittels Blickrichtungserkennung und Mimik-Analyse automatisiert und objektiv erfasst.

Ein schneller Weg zur Diagnose

Irgendetwas stimmt nicht

Irgendetwas stimmt nicht

Was könnte es sein?

Autismus oder die Autismus-Spektrum-Störung (ASS) ist eine Erkrankung deren Symptome in der Regel bereits sehr früh, nämlich vor dem dritten Lebensjahr, auftreten. Typische Symptome sind Auffälligkeiten im Spracherwerb und der Kommunikation, in der sozialen Interaktion und im Verhalten.

Der Begriff Spektrum-Störung veranschaulicht, dass die Symptome auf einem Spektrum zwischen schwererer und leichterer Ausprägung variieren können. Kinder mit deutlichen Symptomen werden besser erkannt und früher therapeutisch eingebunden. Kinder mit milderen oder weniger typischen Symptomen werden oft erst später mit dem Schuleintritt auffällig und der Weg zur richtigen Diagnose ist lang.


Der lange Weg zur Diagnose

Da die Ausprägungsformen des Autismus so unterschiedlich sind und es viele Überschneidungen zu anderen Erkrankungen im kinder- und jugendpsychiatrischen Bereich gibt, ist die nötige Diagnostik sehr umfangreich und nur durch speziell geschultes Fachpersonal möglich. Dies wiederum erzeugt die mitunter monate- oder auch jahrelangen Wartezeiten.

Aktuell beginnt der Weg zur Diagnose zumeist bei den Kinderärzt*innen. Liegt ein Verdacht auf Autismus vor, schließt sich aktuell ein Screening Verfahren, meist in Form von Fragebögen, an. In spezialisierten Einrichtungen muss dann über mehrere Stunden eine leitliniengetreue Diagnostik mit Verhaltensbeobachtungen und Interviews durchgeführt werden. Und bei jedem dieser Schritte gibt es natürlich lange Wartezeiten für Termine. Da in den aktuell angewandten Screening Verfahren leider auch viele Kinder mit anderen Störungen fälschlicherweise als Verdachtsfall für Autismus auffällig werden, verlängern sich die Wartezeiten in den Spezialzentren zusätzlich.

Schneller zur Diagnose

Das Projekt IDEAS soll dazu beitragen die Wartezeiten zu verkürzen, indem ein neues, digitales Screening Instrument entwickelt werden soll, welches nahezu sofort helfen kann: Kinder, die keine Autismus-Spektrum-Störung haben, durchlaufen nicht unnötigerweise die langwierige Diagnostik und für Kinder, bei denen mit höherer Wahrscheinlichkeit eine ASS vorliegt, verkürzt sich die Wartezeit. Wir setzen dabei auf den Einsatz neuester Technologien und einfache Handhabbarkeit.

Hier ein kleiner Einblick in die Gesichts- und Mimikerkennung als Film:

In sozialer Interaktion, z.B. mit einem Avatar, können diagnostisch relevante Aufgaben durchgeführt werden, wie sie bislang nur in spezialisierten Zentren und in physischer Anwesenheit umsetzbar sind.

Unser IDEAS Ansatz verspricht ein leicht verfügbares, ressourcenschonendes Verfahren mit dem Ziel, eine bessere Vorhersagekraft in Anlehnung an den Goldstandard ADOS/ADI-R zu bieten als bisherige Screening-Verfahren.

Möglichst früh angewendet, gepaart mit anschliessender therapeutischen Intervention, sollte sich so durch telemedizinsches Screening und daraus resultierende Therapie die Lebensqualität betroffener Menschen nachhaltig verbessern lassen.

Neuheit und Attraktivität des Lösungsansatzes

Im Rahmen des Projekts IDEAS soll neben der automatisierten Sprachanalyse (Sprachinhalt, Prosodie etc.), eine Analyse der non-verbalen Kommunikation (Detektion von Mimik, Gestik, Blickrichtung) sowie der sozialen Interaktion (verbales und nonverbales Antwortverhalten z.B. auf einen Avatar, “Plaudern”, Einnehmen von Rollen im Spiel) stattfinden. Neben dem motivationalen Design durch Umsetzung des Gamification-Ansatzes liegen technische Randbedingungen vor. Um den mobilen Charakter des Systems und die Handhabbarkeit in Messungen mit jungen Kindern zu gewährleisten, dient ein Smartphone oder Tablet als Grundlage. Die Front-Kamera dient dazu, die Gestik und Mimik des zu untersuchenden Kindes zu analysieren. In der aktuellen Generation mobiler Endgeräte sind die Kameras bereits mit Tiefensensoren verbunden, die den Gerätenutzer bzw. seine Gestik und Mimik dreidimensional erfassen können.

Die Daten sollen mittels vortrainierter KI-Systeme erfasst werden und stünden dann Software-Entwickler*innen i.d.R. unmittelbar zur Verfügung. Sie bieten eine ideale Ausgangslage für die Gestik- und Mimikanalyse in IDEAS. Basierend auf Expert*innenannotationen dieser Metadaten im Vergleich zu typisch entwickelten Kindern werden im Projekt Algorithmen für die ASS-Erkennung erarbeitet.

Durch eine Umsetzung der Software als App ist das System modalitäts- und institutsübergreifend einsetzbar. Auf diese Weise soll ein breites Spektrum der klinischen Merkmale des ASS objektiv erfasst werden. Das Verfahren soll also eine objektive Bewertung ASS-typischer Symptome in der direkten Interaktion mit den Patient*innen bieten. Damit ergänzt es den FSK, der Auskunft über die Symptomatik im zeitlichen Längsschnitt durch ein subjektives Fremdurteil einholt. So soll das System präzisere Ergebnisse im Vergleich zu gängigen Verfahren erzielen.

Die Menschen hinter IDEAS

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