Motivation
In Deutschland lebten 2015 etwa 250.000 Menschen, die von einer Amputation ihres Oberschenkels, Unterschenkels oder Arms betroffen waren. Prothesen helfen Betroffenen, zumindest zeitweise, ihre Mobilität bestmöglich wiederzuerlangen. Während im Bereich der Prothese selbst in den letzten Jahrzehnten wesentliche Fortschritte erzielt wurden, blieb der Prozess, den Prothesenschaft auszulegen, nahezu unverändert. Dieser wird, nachdem die Stumpfgeometrie erfasst ist, derzeit noch manuell in einem iterativen Verfahren entworfen und gefertigt. Die Qualität hängt dabei unmittelbar von den Erfahrungen des Orthopädietechnikers ab. Mangelnde Erfahrung führt nicht selten zu geringem Tragekomfort bis hin zu Hautverletzungen. Der Fachkräftemangel in der prothetischen Versorgung verlängert zudem die Wartezeiten und mindert die Versorgungsqualität.
Ziele und Vorgehen
Das Vorhaben „SimPROLEG“ hat das Ziel, beim Entwurf von Prothesenschäften für Beinamputierte Künstliche Intelligenz einzusetzen, um den Prozess zu automatisieren und eine bessere Versorgung der Betroffenen unabhängig vom Erfahrungsgrad des Fachpersonals zu erreichen. Die Datenerfassung soll vereinfacht und weniger fehleranfällig werden. Der anschließende Prozess der Dateninterpretation wird automatisiert. Dies wird mit Hilfe von KI-gestützten Berechnungsalgorithmen angestrebt, die vom DFKI in Lübeck entwickelt werden. Die KI-gestützten Berechnungsmodelle sollen dann in ein Software-Werkzeug integriert werden, das Orthopädietechnikern oder Prothesenherstellern zur Verfügung gestellt werden kann.
Innovationen und Perspektiven
Nach Schätzungen der Ottobock SE & Co. KGaA, Weltmarktführer im Bereich Prothetik und Partner im Projekt, liegt der Anteil der Orthopädietechniker in Deutschland, die bereits digitale Versorgungsprozesse nutzen, im niedrigen zweistelligen Prozentbereich. Die simulationsgestützte Anpassung und Optimierung des Prothesenschafts soll die Akzeptanz der digitalen Prozesskette erhöhen und ihre Verbreitung beschleunigen. Langfristig kann die prothetische Versorgung bei steigender Versorgungsqualität ausgebaut und gesichert werden.