NeuroTech-Innovationspreis für Maximilian Friedrich

Sie ermöglicht die automatische Gesichtserkennung beim Entsperren des Smartphones, sie erleichtert die industrielle Qualitätskontrolle und andere Inspektionen, sie unterstützt Ärztinnen und Ärzte bei der medizinischen Bildanalyse. Die Rede ist von der Computer-Vision-Algorithmik – einer Sammlung von Algorithmen, die es Computern ermöglicht, „zu sehen“ und visuelle Informationen zu verstehen.

Ein Team um Dr. Maximilian U. Friedrich von der Neurologischen Klinik und Poliklinik des Uniklinikums Würzburg (UKW) hat sich die Technologien des maschinellen Sehens zu eigen gemacht, um die Diagnose und Verlaufsbeurteilung der Parkinson-Krankheit zu revolutionieren. An dieser Erkrankung leiden weltweit mehr als elf Millionen Menschen.

NeuroTech-Innovationspreis erstmals verliehen

Für sein Forschungsprojekt zur präzisen Charakterisierung der Schwere der Parkinson-Krankheit sowie ihres Ansprechens auf die Medikamenten- und Hirnstimulationstherapie wurde Maximilian Friedrich beim Jahreskongress der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN) in Berlin mit dem NeuroTech-Innovationspreis ausgezeichnet. Der mit 50.000 Euro dotierte Preis wurde erstmals von der Manfred und Ursula Müller-Stiftung gemeinsam mit der DGN vergeben. Er soll künftig alle zwei Jahre an junge Forschende gehen, die an der Entwicklung unkonventioneller, innovativer und kollaborativer KI-Technologien für klinische und translationale Anwendungen arbeiten.

„Bisher basierte die Beurteilung von Parkinson-Symptomen wie Zittern und verlangsamten Bewegungen vor allem auf subjektiven und bestenfalls semi-quantitativen Beobachtungen von Neurologinnen und Neurologen“, berichtet Maximilian Friedrich. „Durch den Einsatz von KI-Algorithmen zur Videoanalyse können wir nun die motorischen Symptome unserer Patientinnen und Patienten deutlich präziser und objektiver erfassen.“

Smartphones reichen für Videoaufnahmen aus

Zur Erfassung der motorischen Bewegungen reichen handelsübliche Geräte wie Smartphones aus. Die Technologie erlaubt es, automatisch Bewegungsmuster in Videoaufnahmen zu erkennen, die sich manchmal der Beobachtung durch Fachleute entziehen. Durch die genauere Zustandsbeschreibung lässt sich der Schweregrad der Erkrankung besser messen. Auch den Erfolg von medikamentösen Therapien und der tiefen Hirnstimulation kann man genauer beurteilen – das könnte besonders für personalisierte Behandlungsansätze wegweisend sein.

„Ein KI-gestütztes System hat das Potenzial, die klinische Praxis zu verbessern, Diagnosen zu präzisieren und die Erforschung neurologischer Erkrankungen entscheidend voranzubringen“, so Friedrich. Er möchte die Methode in den nächsten Schritten bis zur Erprobung im klinischen Alltag weiterentwickeln. Das Preisgeld soll ihm dabei helfen, eine eigene Arbeitsgruppe zu den Themen KI und digitale Anwendungen in der Neurologie zu etablieren.

Internationale multidisziplinäre Kollaborationsstruktur

Das multidisziplinäre Projekt ist eng eingebettet in das Forschungsumfeld der Neurologischen Klinik des UKW unter der Leitung von Professor Jens Volkmann. Es vereint lokale Partner aus der Würzburger Universitätsmedizin, darunter die Arbeitsgruppen von Dr. Robert Peach, Professor Daniel Zeller und Professor Rüdiger Pryss, mit internationalen Kollaborationen. Zu letzteren zählen Fachleute aus der angewandten Mathematik und Computerwissenschaft (die Professoren David Wong und Samuel Relton von der University of Leeds), der klinischen Softwareentwicklung (darunter Professorin Jane Alty, University of Tasmania, Australien, und Professor Ryan Roemmich, Johns Hopkins University, USA) sowie der Neurodegenerationsforschung (unter anderem Professor Vikram Khurana, Brigham and Women’s Hospital, Boston, USA).