VertiGo – Pilotprojekt zur Nystagmendetektion mittels Webcam

Hintergrund Schwindel gilt als eines der häufigsten Symptome der Medizin, wobei die Diagnostik komplex. Insbesondere in ländlichen Regionen ist diese umfassende Diagnostik nicht immer vorhanden. Das Ziel dieser Studie ist es horizontale Nystagmen mittels einer handelsüblichen Webcam zu detektieren.

Methodik In der Feasibility-Studie unterzogen sich 30 gesunde Probanden einer kalorischen Vestibularüberprüfung mit 44° C warmen Wasser beider Ohren und Beurteilung mittels Videonystagmographie. Anschließend erfolgte die erneute kalorische Spülung und Videoaufnahme der Nystagmen mittels FullHD-Webcam (n = 57). Die Aufnahme wurde mit Hilfe einer eigens entwickelten Software durchgeführt, welche Techniken der Computer-Vision verwendet um Gesichter, Augen und Pupillen zu erkennen. Es wurde ein Algorithmus entworfen, welcher anhand einer Folge von horizontalen Pupillenpositionen Nystagmen detektierte. Dabei differenzierte die Software zwischen einem Vorhandensein oder Fehlen von Nystagmen, wobei ein Grenzwert von mindestens drei Nystagmen in die gleiche Richtung verwendet wurde. Zusätzlich erfolgte eine Beurteilung der Videos durch erfahrene Fachärzte ohne Frenzel-Brille, um eine Bewertung der Software zu ermöglichen.

Ergebnisse In mehr als 70 % der Fälle wurden einzelne Nystagmen von der Software erkannt. Unter Berücksichtigung des Grenzwertes wurde eine Genauigkeit von 59,64 % erreicht. Hierbei wurde ein positiv prädiktiver Wert von 36,36 % erzielt, welcher laut Software Nystagmen in die korrekte Richtung vorwiesen.

Zusammenfassung In der vorliegenden Studie zeigen die ersten Erkenntnisse, dass eine Nystagmendetektion mittels einer Webcam durch künstliche Intelligenz möglich ist. In Zukunft sind weitere Verbesserungen und Tests der Software notwendig, um die Genauigkeit zu erhöhen.

Publication History

Article published online:
10 June 2020