Titel: 

Entwicklung einer Pipeline zur EEG-basierten Bewusstseinsdiagnostik

Hintergrund:

Eine wesentliche Herausforderung bei der klinischen Routineversorgung von Patienten mit Bewusstseinsstörungen ist eine adäquate Bewusstseinsdiagnose mit dem Ziel, Patienten im Wachkoma und minimalem Bewusstseinszustand zu unterscheiden. Fehldiagnosen haben einen großen Einfluss auf die Prognose und weitere Behandlung. Elektroenzephalographie (EEG) wird genutzt, um die klinische Bewertung von Patienten mit Bewusstseinsstörungen zu unterstützen. Heute gibt es eine Vielzahl von Merkmalen aus dem EEG, die mit dem Bewusstseinszustand in Verbindung stehen. Methoden, um diese Merkmale aus einem EEG zu extrahieren, werden häufig in eigenen Toolboxes in unterschiedlichen Programmiersprachen veröffentlicht (z.B. MOHAWK in Matlab, NICE in Python). Die Methoden beinhalten verschiedenste Ansätze der Signalverarbeitung und des maschinellen Lernens, unterscheiden sich jedoch erheblich zwischen den behandelnden Zentren.

Ziel:
Ziel dieses Projekts ist es, eine einheitliche und anwenderfreundliche Toolbox in Python umzusetzen, die vorhandene Methoden bündelt. Weiterhin soll die Toolbox um eigene Methoden erweitert werden.

Lern- und Kompetenzbereiche:

• Grundlagen und Anwendung der Elektroenzephalograpie
• Vertiefung im Bereich schwere Bewusstseinsstörungen und deren Diagnostik/Prognose
• Einblick in Rehabilitation von Patienten mit schweren Bewusstseinsstörungen
• Übersicht über bestehende Methoden zur EEG-Auswertung in der Forschung zu schweren Bewusstseinsstörungen
• Nutzung weitverbreiteter Programmiersprachen (v. a. Python)
• Einblick in innovative Methoden der Signalverarbeitung
• Einblick in Methoden des Maschinellen Lernens
• Entwicklung eigener Verarbeitungsmethoden
• Evaluation eigener Methoden anhand vorhandener Patientendaten
• Entwicklung graphischer Benutzeroberflächen in Python
• Anwendung der Pipeline auf eine große Datenbank mit bestehenden EEGs von Patienten mit schweren Bewusstseinsstörungen

Kontakt:

Bei Interesse wenden Sie sich an Vincent Fleischhauer

Titel: 

Sensor-basierte Erfassung von spontanem Bewegungsverhalten mittels Motion Tracking bei Patienten mit schweren Bewusstseinsstörungen

Hintergrund:

Es gibt bereits Evidenz dafür, dass bestimmte Verhaltensweisen wie beispielsweise das Kreuzen der Beine oder versteckte motorische Verhaltensweisen Indikatoren für eine Erholung von der Bewusstseinsstörung darstellen. Verhaltensweisen, welche die Diagnose einer Bewusstseinsstörung erlauben, erweisen sich als mitunter stark schwankend. Die Beobachtung von spontanen Verhaltensmustern ist bereits ein Bestandteil der Diagnostik mittels klinischer Skalen. Eine solche Testung ist jedoch nur eine punktuelle Zustandserhebung und deckt nur einen kurzen zeitlichen Ausschnitt ab. Jegliche Verhaltensmuster außerhalb dieses Beobachtungszeitraums bleiben hierbei unentdeckt.

Ziel:

Im Rahmen dieses Projekts soll das spontane Bewegungsverhalten von Patienten mit schweren Bewusstseinsstörungen mithilfe von Sensoren erfasst werden, die am Körper der Patienten angebracht sind und alle Bewegungen über einen Zeitraum von bis zu 16 Stunden erfassen. Aus den Bewegungsdaten sollen dann Rückschlüsse auf den momentanen Bewusstseinszustand der Patienten geschlossen sowie eine Prognoseeinschätzung abgeleitet werden.

Lern- und Kompetenzbereiche:

• Einblick in Rehabilitation von Patienten mit schweren Bewusstseinsstörungen
• Begleitung einzelner Patienten über den zweimonatigen Untersuchungszeitraum
• Erlernen von Grundlagen in der Bedside-Diagnostik schwerer Bewusstseinsstörungen anhand der Coma Recovery Scale-Revised (CRS-R)
• Einblick in die aus der Industrie stammenden Technologie der Bewegungserfassung (Motion Tracking)
• Organisation und Durchführung von Studienuntersuchungen mit CRS-R und Motion Tracking
• Einblick in die Auswertung der Sensor-Daten

Bei Interesse wenden Sie sich an Martin Rosenfelder

Entscheidend für die Wiederherstellung der Gehfähigkeit nach einem Schlaganfall ist die Anzahl der Schritte, die ein Gelähmter mit dem betroffenen Bein pro Tag geht. Es soll retrospektiv analysiert werden, wie sich die Behandlung von Patienten mit einem Gangroboter auf das Outcome der Reha ausgewirkt hat. Außerdem wird prospektiv bei Patienten mit einer Parese durch einen Schrittzähler untersucht, welche Auswirkungen die Anzahl der Schritte pro Rehatag auf das Outcome haben.

Nähere Informationen folgen in Kürze.

Bei Interesse wenden Sie sich an Martin Rosenfelder

Titel:

Entwicklung eines Modells zur Prognose des Rehaerfolgs mittels Big Data

Hintergrund:
Im Rahmen dieses Projekts werden 5.000 bis 10.000 retrospektiv erhobene Patientendatensätze aus dem Therapiezentrum Burgau analysiert, um Zusammenhänge zwischen wenigen frühen Patientenmerkmalen und dem späteren Rehaerfolg zu identifizieren. Der Fokus liegt dabei auf der Nutzung moderner Verfahren des maschinellen Lernens, z.B. Large Language Models (LLMs), um auch aus unstrukturierten Daten wie Freitexten bei der Aufnahme verwertbare Informationen zu extrahieren. Die Kombination strukturierter und unstrukturierter Daten eröffnet neue Möglichkeiten zur datengetriebenen Modellierung individueller Rehabilitationsverläufe.

Ziel:
Ziel ist die Entwicklung prädiktiver Modelle, die bereits zu Beginn eines Reha-Aufenthalts zuverlässige Aussagen über den zu erwartenden Rehaerfolg ermöglichen und so eine personalisierte, evidenzbasierte Therapieplanung unterstützen.

Lern- und Kompetenzbereiche:

• Aufbereiten von unstrukturierten Daten
• Erstellen von Datenbanken
• Einarbeitung in moderne Modelle des maschinellen Lernens

Kontakt:

Bei Interesse wenden Sie sich an Vincent Fleischhauer

Titel: 

Individualized Non-invasive BRAIN Stimulation (tDCS) in subacute Aphasia: A multicentre randomized controlled trial (RCT) - INBRAIN-A
Individualisierte nicht-invasive Hirnstimulation (tDCS) bei subakuter Aphasie: Eine multizentrische randomisierte kontrollierte Studie (RCT) – INBRAIN-A

Hintergrund:

Es gibt zunehmend Hinweise, dass die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) einen positiven Effekt auf die Verbesserung der Sprach- und Kommunikationsleistung in der subakuten und chronischen Phase der Aphasie nach Schlaganfall hat. Nachdem es für die subakute Phase vielversprechende kleinere Studien gibt, die diesen Erfolg untermauern, ist es notwendig diesen Erfolg in einer multizentrischen randomisierten kontrollierten Studie (RCT) zu untersuchen. Für die chronische Phase läuft eine solche Untersuchung bereits. Primäres Ziel ist es, den Einfluss von tDCS auf die funktionelle Kommunikationsfähigkeit bei Personen mit subakuter Aphasie (von 2 Wochen bis einschließlich 4 Monate nach Schlaganfall) und gleichzeitiger Sprachtherapie/Logopädie (SLT) zu untersuchen. Zudem wird sekundär untersucht: der Einfluss der tDCS auf alle Sprachmodalitäten, die Fremdeinschätzung der kommunikativen Leistungen durch Angehörige oder Betreuende, die Qualität der Versorgung rund um die Aphasie sowie die Anwendbarkeit der tDCS für Therapeuten in einer neurologischen Rehaklinik. Zusammengefasst liegt der Schwerpunkt auf der Teilhabe der Patienten und der Durchführbarkeit der Maßnahme genauso wie auf sprachlichen Aspekten. Darüber hinaus wird die Intervention aus der Perspektive der Betroffenen betrachtet.

Ziel des Projektes: 

Untersuchung des Einflusses von tDCS auf den Erfolg von Sprachtherapie in der subakuten Phase nach Schlaganfall.

Hypothese: 

Die Kombination aus Sprachtherapie/Logopädie (SLT) und transkranieller Gleichstromstimulation (tDCS) bewirkt bei Personen mit Aphasie (PwsA) eine signifikant größere Verbesserung der kommunikativen Kompetenzen als SLT in Verbindung mit Placebo-Stimulation (Schein-tDCS).

Lern- und Kompetenzbereiche:

• Einblick/Vertiefung im Bereich Diagnostik und Therapie neurogener Sprachstörungen (Aphasien)
• Grundlagen und Anwendung der transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS)
• Einblick in das BAR-Phasenmodell (insb. Reha-Phase C) und die interdisziplinäre Versorgung in der Neuroreha
• Ganzheitliche Studienkonzeption unter Berücksichtigung methodischer, evaluativer und ökonomischer Aspekte, Erstellung eines Ethikantrags (MDR/MPDG), Erstellung von Studienunterlagen (Studienprotokoll, CRFs), Durchführung und Evaluation einer Pilotstudie
• Einblick in Aufklärungsgespräche und Einwilligungsprozesse bei Studienteilnehmenden
• Erwerb von Grundlagen der deskriptiven und inferenzstatistischen Auswertung
• Nutzung gängiger Statistikprogramme (z. B. SPSS, R)
• Kenntnisse in Forschungsethik, Datenschutz und GCP (Good Clinical Practice)

Bei Interesse wenden Sie sich an Bernadette Einhäupl

Titel: 

Proactive Early Decannulation in Neurological Early Rehabilitation (Phase B): A Multicenter Randomized Controlled Trial with Parallel-Group Design – ProDec
Proaktive Frühdekanülierung in der neurologischen Frührehabilitation – eine multizentrische, randomisierte Parallelgruppenstudie – ProDec

Hintergrund: 

In der neurologischen Rehabilitation hat sich über die vergangenen Jahrzehnte ein schrittweises Vorgehen zur Dekanülierung etabliert, das kontrolliertes Entblocken in Kombination mit Dysphagietherapie umfasst. Dieser Prozess erstreckt sich häufig über mehrere Wochen und führt zu einer Langzeittracheotomie, die mit einem erhöhten Risiko für Komplikationen wie Blutungen, Pneumonien, Trachealstenosen, Dehiszenzen und Granulombildung einhergeht. Darüber hinaus beeinträchtigt der prolongierte Kanülenverbleib die Rehabilitation von Stimm-, Sprech- und Schluckfunktionen, verlängert die Verweildauer im Krankenhaus und erhöht die Gesundheitskosten. Erste Studien deuten darauf hin, dass eine frühzeitige, proaktive Dekanülierung bei neurologischen (severe acquired brain injury (SABI)) Patient*innen weder die Überlebensrate noch die Morbidität oder die Rate an Rekanülierungen innerhalb von 12 Monaten nach Entlassung negativ beeinflusst. Vielmehr zeigt sich ein Trend zu verkürzter Verweildauer, reduzierten Wiederaufnahmen sowie einem geringeren Einsatz von Antibiotika. Ausreichendes Bewusstsein, mittlerer Exspirationsdruck, Vorhandensein von Spontanhusten und Hustenstärke und stabiler Oxygenierung scheinen grundlegend für eine erfolgreiche Dekanülierung zu sein.

Ziel des Projektes: 

In der multizentrischen randomisierten Studie soll der Einfluss eine proaktiven frühen Dekanülierung auf Langzeiterholung und Überlebensrate bei neurologischen Rehapatient*innen untersucht werden.

Hypothese:

Eine proaktive frühe Dekanülierung in der neurologischen Frühreha hat einen positiven Effekt auf das Komplikations- und Infektionsgeschehen sowie die Rehabilitation von Sprechen und Schlucken und erhöht die Überlebensrate.

Lern- und Kompetenzbereiche:

• Einblick/Vertiefung im Bereich Diagnostik und Therapie von Dysphagie und verschiedene Entwöhnungsverfahren
• Grundlagen und Anwendung der Fiberoptic Endoscopic Evaluation of Swallowing (FEES)
• Theorie und Praxis im Umgang mit geblockten Trachealkanülen
• Einblick in das BAR-Phasenmodell (insb. Reha-Phase C) und die interdisziplinäre Versorgung in der Neuroreha
• Ganzheitliche Studienkonzeption unter Berücksichtigung methodischer, evaluativer und ökonomischer Aspekte, Erstellung eines Ethikantrags, Erstellung von Studienunterlagen (Studienprotokoll, CRFs), Durchführung und Evaluation einer Teilstudie
• Einblick in Aufklärungsgespräche und Einwilligungsprozesse bei Studienteilnehmenden
• Erwerb von Grundlagen der deskriptiven und inferenzstatistischen Auswertung
• Nutzung gängiger Statistikprogramme (z. B. SPSS, R)
• Kenntnisse in Forschungsethik, Datenschutz und GCP (Good Clinical Practice)

Bei Interesse wenden Sie sich an Bernadette Einhäupl

Am Therapiezentrum Burgau wird eine prospektive randomisierte kontrollierte Affolterstudie bei Patienten mit einer Apraxie (Handlungsplanungsstörung) entwickelt.

Nähere Informationen folgen in Kürze.

Bei Interesse wenden Sie sich an Martin Rosenfelder