KI-gestützte digitale Gesundheitstechnologie erkennt leichte kognitive Beeinträchtigungen frühzeitig

Eine neue Studie in Frontiers in Neurology hat großes Aufsehen erregt und bestätigt, dass der Brain Care Score (BCS) dabei helfen kann, das Risiko einer Demenz oder eines Schlaganfalls mit zunehmendem Alter einzuschätzen.

Aber was passiert als nächstes?

Dr. Alvaro Pascual-Leone, praktizierender Neurologe, Chefarzt und Mitbegründer von Linus Health sowie Professor für Neurologie an der Harvard Medical School, hat einen Plan. Dabei handelt es sich um ein Testregime in digitaler Form, das Ärzte ihren Patienten auf dem iPad übergeben können, wobei ein digitaler Uhrentest ein zentraler Bestandteil ist.

Die digitale kognitive Bewertungsplattform der nächsten Generation von Linus Health unterstützt die Früherkennung und Intervention in die Gehirngesundheit. Es kann überall im Gesundheitssystem als Screening-Instrument eingesetzt werden – in der Notaufnahme oder in einer PCP- oder Neurologenpraxis – um leichte kognitive Beeinträchtigungen frühzeitig zu erkennen und so frühere Eingriffe und bessere Ergebnisse zu ermöglichen, sagte Pascual-Leone.

Wir haben Pascual-Leone interviewt, um mehr über dieses digitale Testprogramm und seine Hoffnungen zu erfahren.

F. Welches Problem wollten Sie lösen, als Sie das iPad-basierte digitale Screening auf leichte kognitive Beeinträchtigungen entwickelten?

A. Gehirnbedingte Behinderungen sind die häufigste Ursache für Behinderungen, häufiger als Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen zusammen. Die Behinderung, die durch Alzheimer und andere Formen der Demenz verursacht wird, ist die Behinderung Nr. 1, weil sie nicht nur unsere Mobilität oder Vitalität zu beeinträchtigen droht, sondern auch den Kern dessen, wer wir sind.

Doch trotz dieser Realitäten hat sich unser Status-quo-Ansatz für die Gesundheit des Gehirns, um diese verheerende Behinderung zu verhindern, nachweislich als erfolglos erwiesen, da er dazu neigt, sehr reaktiv zu sein. Als Patienten und Anbieter warten wir normalerweise, bis wir von Symptomen oder Problemen überwältigt werden oder unsere Lieben überwältigt werden und es zu spät ist, etwas Sinnvolles zu tun.

Wenn wir Hilfe suchen, geschieht dies in der Regel in Form einer Überweisung an einen Spezialisten, an dem es enorm mangelt. Selbst wenn ein präventiver Ansatz gewählt wird, sei es aufgrund einer Demenzerkrankung in der Familie oder allgemeiner Besorgnis, mangelt es oft an einer evidenzbasierten Anleitung, die auf unser Gesundheitsprofil zugeschnitten ist, und ist daher nicht so wirksam, wie er sein könnte.

Was sich Linus Health vorstellte, war, eine Lehre aus dem Motorsport zu ziehen und die Idee des „Boxenstopps“ umzusetzen. Erst in den 1960er-Jahren standardisierte das Team Wood Brothers Racing den „Boxenstopp“-Prozess, um Pannen bei Rennen zu verhindern, obwohl der Sport schon seit Jahrzehnten beliebt war.

Die Gesundheit des Gehirns erforderte einen ähnlichen präventiven Ansatz, der die Antizipation von Problemen und die Durchführung regelmäßiger Bewertungen auf sehr gezielte, fokussierte und umsetzbare Weise beinhaltete.

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Wie beim modernen Boxenstopp muss die Beurteilung der Gehirngesundheit jedoch letztendlich schnell und zum richtigen Zeitpunkt erfolgen und sinnvolle Maßnahmen ergriffen werden, wenn frühe Anzeichen einer leichten kognitiven Beeinträchtigung (MCI) erkannt werden. Während eine Beurteilung allein hilfreich sein könnte, benötigen Hausärzte viel mehr Daten und Tools, um Patienten und Familien auf einen effektiven und personalisierten Behandlungsweg zu bringen.

Wir haben schon früh festgestellt, dass KI-gestützte digitale Gesundheitstechnologie die beste Methode ist, um in kurzer Zeit eine Fülle solcher Daten zu generieren und zu analysieren.

F. Wie funktioniert das digitale Screening auf leichte kognitive Beeinträchtigungen? Wie unterscheidet es sich von der manuellen Version?

A. Die Plattform basiert auf dem Paper Clock Drawing Test, bei dem der Anbieter den Patienten auffordert, ein Zifferblatt auf ein Blatt Papier zu zeichnen, einschließlich aller Zahlen und Zeiger, die einer bestimmten Zeit zugeordnet sind. Bevor unsere Technologie entwickelt wurde, war der Test nachweislich ein zuverlässiger Indikator für kognitive Beeinträchtigungen.

Trotz der Einfachheit sind viele neurokognitive Aktivitäten beteiligt, die unser Gedächtnis, unsere Planung, unsere exekutiven Funktionen und unsere visuell-räumlichen Fähigkeiten nutzen, die alle zusammenkommen müssen, um die Anweisungen zu verstehen und die Aufgabe auszuführen.

Der größere Wert des Tests liegt jedoch darin, dass ein geschulter Kliniker den Patienten bei der Durchführung des Tests beobachtet, einschließlich der von uns vorgenommenen Zögerungen, Zweifel und Korrekturen, die alle noch informativer sind als die endgültige Zeichnung. Dies ist als Boston-Prozess-Ansatz bekannt – die Beurteilung der Art und Weise, wie wir eine Aufgabe lösen, und nicht nur die Bewertung des Endprodukts.

Doch das Erfassen und Interpretieren wichtiger Momente des Zeichnungsprozesses erfordert Fachwissen und Zeit, die die meisten Hausärzte nicht haben, während die Wartezeit für einen Termin bei einem Neuropsychologen, einem Neurologen oder einem anderen Spezialisten für Hirngesundheit normalerweise viele Monate beträgt.

Mit einem iPad und einem digitalen Stift kann die Technologie in weniger als drei Minuten Hunderte von Messwerten aus der Zeichnung der digitalen Uhr des Patienten erfassen und interpretieren – weitaus aussagekräftigere Informationen, als jemals mit einem papierbasierten Test gewonnen werden könnten.

Die Technologie kann subtile Signale wie Variationen in der Handbewegung, Druck auf dem Bildschirm, die Platzierung von Zahlen, die Art und Weise, wie der Kreis gezeichnet wird, und andere relevante Erkenntnisse erkennen. Nach dem Test erhalten Anbieter und Patienten einen grünen, gelben oder roten Score.

Wenn eine kognitive Beeinträchtigung nachgewiesen wird, liefert die Technologie einen evidenzbasierten Aktionsplan, einschließlich Empfehlungen zu den nächsten Schritten, zu denen typischerweise personalisierte Lebensstilinterventionen wie Bewegung, Ernährung, Aktivitäten zum Aufbau kognitiver Fähigkeiten, ein Hörtest, Empfehlungen für weitere Labortests oder Gehirntests gehören ggf. Bildgebung etc. Eine Überweisung an einen Facharzt kann je nach Befund empfohlen werden, ist aber nicht immer bei allen Patienten notwendig.

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F. Welche Ergebnisse haben Sie bisher gesehen, wenn Krankenhäuser, Gesundheitssysteme und Gemeinschaftspraxen die iPad-basierte Technologie nutzen? Was sind die Ergebnisse im Prozess und bei den Patienten?

A. Der Digitaluhrtest baut auf jahrzehntelanger Erfahrung mit der Papier-und-Bleistift-Version derselben Aufgabe auf. Die Digitaluhr-Testtechnologie wurde am Lahey Hospital & Medical Center, das der Tufts Medical School angegliedert ist, und dem MIT entwickelt und eingehend untersucht.

Die Ergebnisse des Digitaluhrtests wurden in mehr als 20 von Experten begutachteten wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht, und jedes Jahr werden neue Studien veröffentlicht. Anfang 2024 kamen Forscher beispielsweise in einem in Alzheimer’s Research and Therapy veröffentlichten Artikel zu dem Schluss, dass der Digitaluhrtest den Mini-Mental State Examination (ein Papiertest) bei der Erkennung früher Anzeichen von MCI übertraf.

In diesen Studien haben Forscher und Anbieter herausgefunden, dass die Tests zwar sehr kurz und in einem schnelllebigen ambulanten Umfeld einfach durchzuführen sind, aufgrund der Fülle an erfassten und analysierten Daten jedoch äußerst empfindlich sind.

Untersuchungen haben tatsächlich gezeigt, dass der Test empfindlicher ist als eine Standardbatterie neurokognitiver Tests, deren Durchführung typischerweise viel mehr Zeit in Anspruch nimmt, in manchen Fällen sogar mehrere Stunden.

Darüber hinaus haben Anbieter herausgefunden, dass die Technologie mit großer Präzision und Empfindlichkeit frühe Anzeichen von MCI bei Erwachsenen über 65, aber auch bei jüngeren Altersgruppen mit unterschiedlichem Rassen- und Kulturhintergrund erkennen kann.

Aufgrund der hohen Empfindlichkeit und der kurzen Zeitdauer ist es ein hoch akzeptiertes Diagnoseinstrument bei Ärzten, die auch zu schätzen wissen, dass Tests leicht wiederholbar sind, um Ergebnisse über einen längeren Zeitraum hinweg zu vergleichen. Da keine umfassende Schulung erforderlich ist, können medizinische Assistenten oder Techniker den Test überwachen, während der Arzt die Ergebnisse dann problemlos mit dem Patienten am Behandlungsort besprechen kann.

Die Ergebnisse sind für Anbieter besonders überzeugend, da sie für sie eine wertvolle Hilfe bei der Unterstützung einer genauen Diagnoseentscheidung sowie bei der Bereitstellung eines hochgradig personalisierten Prognose- und Pflegeplans sind.

Dank der Tatsache, dass die Linus Health-Plattform mehrere Arten von Signalen und Metriken erfasst, zum Beispiel den Druck des Patienten auf den Stift, wie er den Stift hält, seine Zeichnungskonsistenz und Pausen, die Stärke des Drucks, den er mit dem Stift auf den Stift ausübt B. auf dem Tablet, der Größe, Position und Ausrichtung der verschiedenen gezeichneten Elemente usw., ist es dann möglich, maschinelles Lernen anzuwenden und verschiedene Algorithmen zu generieren, um verschiedene Aspekte der Gehirngesundheit parallel zu bewerten, was als „Multiplex von Erkenntnissen“ bezeichnet wird.

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Beispielsweise kann die Analysetechnologie nicht nur feststellen, ob ein Patient eine kognitive Beeinträchtigung hat, sondern auch das Risiko des Patienten, eine tiefere Demenz zu entwickeln, quantifizieren und zwischen verschiedenen Erkrankungen unterscheiden, was Hausärzten ohne spezielle Ausbildung oder Erfahrung ein unglaublich leistungsfähiges Triage-Tool bietet.

Diese Erkenntnisse können eine fundiertere Überweisung an einen Neurologen oder einen anderen Spezialisten unterstützen, sodass gezieltere und relevantere Tests durchgeführt werden können. Der Pflegeweg ist dann effizienter und hilft auszuschließen, ob die kognitive Beeinträchtigung des Patienten beispielsweise durch eine Schilddrüsenerkrankung, Schlafapnoe oder eine schwere depressive Störung verursacht wird.

Dies spart den Ärzten Zeit, aber auch den Patienten, die so emotional engagiert und motiviert sind, eine genaue Diagnose und einen wirksamen Pflegeplan zu finden, um das Fortschreiten ihrer Erkrankung zu verlangsamen.

F. Wie sieht Ihrer Meinung nach die Zukunft der digitalen Gesundheit bei der Behandlung kognitiver Beeinträchtigungen aus?

A. Ein präventionsorientiertes „Boxenstopp-Modell“, auf das ich zuvor Bezug genommen habe, ist die Zielsetzung für das Management der Gehirngesundheit. Vorsorge ist seit Jahrzehnten das Mantra bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Obwohl Herzerkrankungen immer noch die Todesursache Nr. 1 sind, sind wir als Anbieter bei der Behandlung von Erkrankungen wie Bluthochdruck, Hyperlipidämie, Herzinsuffizienz und anderen viel besser.

Das Gleiche gilt jedoch nicht für neurokognitive Erkrankungen, bei denen immer noch viel zu reaktiv vorgegangen wird und die dazu führen, dass pharmakologische, Verhaltens- und Lebensstilinterventionen schwieriger umzusetzen und weniger wirksam sind.

Die digitale Gesundheitstechnologie wird den Managementansatz für Demenz und die Gesundheit des Gehirns hin zu einem Paradigma der Vorsorge verlagern, das es Hausärzten ermöglicht, diese Aufgabe zu übernehmen. Mit präzisen und hochgradig personalisierten digitalen Gesundheitstools können wir Patienten und Pflegekräften bei der Bewältigung ihrer Erkrankung helfen, aber auch ihre Ziele für die Gehirngesundheit früher definieren, um Interventionen individuell anzupassen.

Dies ist ein wichtiger Faktor, da die Gründe der Patienten für die Verlangsamung des Fortschreitens ihrer Erkrankung unterschiedlich sein werden, ebenso wie die Aktivitäten des täglichen Lebens, an denen sie so lange wie möglich weiterhin teilnehmen und Freude daran haben möchten.

Indem wir die Erkrankung aus einer personalisierten und präventiven Haltung heraus angehen, können wir die Interventionen, Anleitungen, Coachings und Behandlungen anbieten, die es den Patienten ermöglichen, so lange wie möglich in ihrem Rennen zu bleiben und ihr Leben und das Leben ihrer Angehörigen weiterhin zu bereichern und zu verfolgen die Aktivitäten, die sie am erfüllendsten finden.

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Healthcare IT News ist eine Publikation von HIMSS Media.

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