Verbundprojekt: Sichere Datenplattform und intelligente Sensorik für die Versorgung der Zukunft in der Orthopädie (OrthoSuPer) - Teilvorhaben: Vollautomatisierte markerlose Bewegungsanalyse auf "Sparse Camera Setups"

Abstract

Im Rahmen des Verbundprojekts OrthoSuPer – Sichere Datenplattform und intelligente Sensorik für die Versorgung der Zukunft in der Orthopädie verfolgte das Teilvorhaben der Simi Reality Motion Systems GmbH das Ziel, eine vollautomatisierte, markerlose Bewegungsanalyse für den orthopädietechnischen Alltag zu entwickeln. Ausgangspunkt war die Beobachtung, dass etablierte Verfahren der Bewegungsanalyse entweder mit hohem technischem und zeitlichem Aufwand verbunden sind (markerbasierte Multikamerasysteme) oder bei vereinfachten Ansätzen (monokulare bzw. stark reduzierte Systeme) bislang keine ausreichende Datenqualität für medizinisch relevante Aussagen liefern. Gleichzeitig besteht in der Orthopädietechnik ein hoher Bedarf an objektiven, reproduzierbaren Bewegungsdaten zur Beurteilung von Versorgungsqualität. Eine besondere Herausforderung bestand dabei in der robusten Erfassung von Personen mit Hilfsmitteln wie Prothesen oder Gehhilfen unter realen Bedingungen des orthopädietechnischen Alltags. Ziel des Vorhabens war es daher, ein kostengünstiges, einfach zu bedienendes und dennoch qualitativ hochwertiges markerloses Ganganalysesystem zu realisieren, das mit einer stark reduzierten Anzahl an Kameras („Sparse Camera Setup“) auskommt, vollständig automatisiert arbeitet und in eine digitale Patient-Journey-Plattform integrierbar ist. Technisch sollte dabei an den aktuellen Stand der Wissenschaft im Bereich der markerlosen Multikamera-Bewegungsanalyse sowie an neueste Methoden des maschinellen Lernens, insbesondere neuronale Netze zur 2D- und 3D-Poseschätzung, angeknüpft werden.