DiaTrace - der mobile Gesundheitsassistent

Die Anzahl übergewichtiger Kinder und Jugendlicher ist alarmierend hoch. In den letzten zwanzig Jahren hat sich der Anteil übergewichtiger Jungen verdoppelt; der von Mädchen sogar verdreifacht! Hauptgründe für diese Entwicklung sind vor allem falsche Ernährungsgewohnheiten und Bewegungsmangel. In Deutschland sind ca. 5,7 Millionen Menschen an Diabetes erkrankt. Obwohl sich die medizinische Versorgungssituation und Kenntnis medizinischer Zusammenhänge ständig verbessert, zeichnet sich die Tendenz der Verbreitung dieser Krankheit ab. Alleine innerhalb der letzen 10 Jahre hat sich die Anzahl der Patienten verdoppelt.

Als wesentliche Ursache dafür wurde der Lebensstil der Patienten identifiziert, welches Übergewicht, Adipositas, Bluthochdruck oder Diabetes als Wohlstandskrankheit kategorisiert. Aufgrund der veränderten Verhaltensweisen wie Computerarbeitsplätze, Fernsehen, Computerspiele und Internet sowie „fast-food“ Ernährung und hoher Fettgehalt in der Nahrung ist mit einem weiteren dramatischen Anstieg des Typ 2 Diabetes und der anderen Erkrankungen des Wohlstands-Syndroms zu rechnen. Besonders besorgniserregend ist die wachsende Anzahl von Jugendlichen und Kindern mit steigendem Erkrankungsrisiko.

Eine wesentliche Abhilfe und Ergänzung zur Behandlung der Wohlstandskrankheiten und des metabolischen Syndroms kann eine Lebensstilumstellung schaffen, wie in den letzten Jahren durch eine Vielzahl an Studien belegt werden konnte. Dabei stehen eine gesunde, ausgewogene Ernährung und vermehrte körperliche Aktivität im Vordergrund. Deshalb ist die Überwachung von Ernährung sowie Bewegung ein wesentlicher Schritt bei nahezu allen Stufen dieser Krankheiten.

Durch eine Lifestyle-Änderung ist es möglich, die Manifestation von beispielsweise Diabetes zu verhindern. Auch nach Manifestation des Diabetes konnte in einer Vielzahl an Studien gezeigt werden, dass eine Lifestyle-Änderung mit gesunder Ernährung und vermehrter körperlicher Aktivität zu einer signifikanten Besserung der diabetischen Stoffwechsellage führt.

Um eine nachhaltige Motivation zur Veränderung des Lebensstiles zu erreichen ist es notwendig, dem Patienten ein mobiles, persönliches Assistenzsystem auf Handybasis zur Verfügung zu stellen, welches die Aktivitäten und Blutzuckerparameter messen, die Nahrungsaufnahme per Foto dokumentieren und proaktiv mit dem Benutzer interagieren kann. Dieses System wird als ständiger Begleiter mitgeführt und dient in realtime als individueller Gesundheitsassistent und kann hierbei helfen, die Insulingaben zu verringern und gesünder zu leben. Dadurch wird die Nutzung neuer Möglichkeiten von künftig Handy-basierten elektronischen Patiententagebüchern zur genaueren Ermittlung von Rahmenparameter zur Patientenunterstützung möglich.

Am Fraunhofer IGD Rostock wurden Methoden entwickelt, um mittels Beschleunigungssensoren, die am Körper getragen werden, die aktuelle Bewegungsform des Nutzers zu bestimmen. Für diese Forschungsarbeiten wurde am Institut bereits 2003 ein eigenes MotionSensorBoard (MoSeBo) entwickelt, welches die Bewegungsmuster auswertet und die physische Aktivität detektiert. Heute verfügen bereits Standardhandys über einen eingebauten Beschleunigungssensor, ursprünglich mit dem Ziel, beim Fotografieren die Handykameraausrichtung (Hochformat/ Querformat) zu erkennen. Das Fraunhofer IGD nutzt diesen integrierten Sensor zur Bewegungsdetektion. Das DiaTrace-System führt autonom eine Bewegungserkennung durch, diese Bewegungsdetektion erfolgt ohne Störung des Benutzers. Die dabei entwickelten Algorithmen lassen sich auf jedes Standard-Handy mit integrierten Beschleunigungssensoren (beispielsweise von SonyEricsson) portieren, damit auch das Handy selbständig und im Hintergrund die Bewegung erkennen kann. Das Handy kann nachwievor genauso genutzt werden. Die Bewegungserkennung ist auf Smartphones lauffähig, auf J2ME Handys sowie Android. iPhone unterstützt erst ab der 4. Generation das Multitasking.

Die gemessenen Aktivitäten werden nach Zeiten, Bewegungstyp und physische Leistung in einem Diagramm aufbereitet. Hierbei werden zwischen den verschiedenen Bewegungsformen wie Laufen, Gehen, Autofahren, Fahrradfahren, Hüpfen, Ruhephasen sowie weitere Aktivitäten unterschieden. Unter Einbeziehung des metabolischen Äquivalents sowie der Analyse der Aktivität bzw. Bewegungsform wird auf dem mobile phone und Server der Energieumsatz berechnet.

Projektpartner

• Universität Rostock
• MEDIGREIF-Inselklinik Heringsdorf
• SonyEricsson Deutschland
• Deutsches Diabetes-Zentrum Düsseldorf

Laufzeit

30. Juni 2007 - offen

Ansprechpartner

Gerald Bieber

Durch das Bewegungsmonitoring läßt DiaTrace Rückschlüsse auf das Bewegungsverhalten zu. Dieses MotionTracking ermöglicht die Einschätzung des Energieverbrauchs und unterstützt als Motivationswerkzeug auch die Gesundheitsziele: Abnehmen, gesundes Essen / Nahrungsaufnahme sowie eine verbesserte Fitness.