Motivation
In vielen Forschungsbereichen der Gesundheitsforschung und Medizin sind Tierversuche nicht ersetzbar, beispielsweise in der Grundlagen- und angewandten Erforschung von Erkrankungen von Menschen und Tieren, bei der Herstellung oder Qualitätskontrolle von medizinischen Produkten oder für toxikologische Sicherheitsprüfungen. Das Tierwohl spielt dabei eine zunehmend wichtige Rolle, und Tierleid soll möglichst vermieden werden. Die Schmerzen der Tiere werden daher erfasst und bewertet, allerdings noch immer papiergebunden oder mit einfachster Software.
Ziele und Vorgehen
Im Projekt wird eine Software mit offenen Schnittstellen entwickelt, um Schmerzen bei Versuchstieren erfassen und beurteilen zu können. Dies erfolgt auf Basis der sogenannten Grimace Scale (Schmerzgrimassen) mithilfe von KI-Methoden. Dazu muss ein relevantes Tiermodell erstellt und mit verschiedenen Mausstämmen (mit unterschiedlichen Fellfärbungen) simuliert werden. Einzelne Beobachtungen werden in eine konsistente, durchgängige und objektiv überprüfbare Methode überführt. Parallel wird die Grimace Scale von geschulten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern am Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie analog erhoben, um die Funktionalität der Software zu überprüfen. Dabei werden die visuellen Daten von Mäusen erfasst, die Schmerzgrimassen zeigen. Anschließend werden diese Merkmale mit einem vorgegebenen Satz von Schmerzindikatoren verglichen und abgestimmt sowie die Schwere der Schmerzen basierend auf ihrer Relevanz für die identifizierten Schmerzgrimassen eingestuft.
Innovationen und Perspektiven
Die geplante App soll direkt im App Store für individuelle Nutzerinnen und Nutzer verfügbar sein. Mittels Lizenzen soll sie an Labore weitergegeben werden, und über Kooperationsmodelle sollen Wissenschaftsinstitutionen sie nutzen können. Insbesondere diese Kooperationsmodelle sollen perspektivisch dazu dienen, das KI-Tool für andere Tierarten wie Ratten, Laborkaninchen, Pferde, Hunde oder Katzen weiterzuentwickeln.