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SG4smartmedication

Entwicklung von Methoden zur KI-gestützten Bewegungsanalyse mit Gamification zur Therapieunterstützung chronisch kranker Menschen mit Gelenkproblemen.

Letzte Aktualisierung: 4. September 2025

Projektdetails

Bei Hämophilie ist die Blutgerinnung gestört, was zu Gelenkschäden führen kann. Die Standardtherapie zielt darauf ab, Gelenkblutungen zu vermeiden, wobei viele PatientInnen physiotherapeutisch behandelt werden. Mithilfe von Fitnesstrackern ist eine Analyse der Bewegungsabläufe einzelner Gelenke nicht möglich. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Konzepten, die unter Nutzung von KI und nicht-störender Sensortechnologie eine qualitative und quantitative Bewegungsanalyse ermöglichen.

Das deutsche Gesundheitssystem digitalisiert sich zunehmend, auch in der Hämophilie-Therapie. Das Projekt nutzt digitale Tools wie Serious Games und KI-basierte Bewegungsanalyse, um die Adhärenz und Lebensqualität von Patienten zu verbessern und Langzeitschäden zu vermeiden. Telemonitoring und Unterstützung von Serious Games können den Einsatz von Endoprothesen vermeiden und somit eine bedeutende Kosteneinsparung bringen. Die Projektergebnisse sind auf andere Erkrankungen übertragbar

smart medication ist eine etablierte telemedizinische Plattform für Hämophilie, die von der smart medication eHealth Solutions GmbH betrieben wird. Prof. Dr.-Ing. Christoph Hoog Antink leitet seit Januar 2021 das Fachgebiet Künstlich intelligente Systeme der Medizin (KIS*MED) an der TU Darmstadt. Dr.-Ing. Stefan Göbel ist Leiter der Serious Games Forschergruppe an der TU Darmstadt und beschäftigt sich seit 2009 mit personalisierten Serious Games in den Bereichen Bildung, Training und Gesundheit.

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Auf unserer Projektwebseite informieren wir über den aktuellen Fortschritt.

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Accuracy Evaluation of 3D Pose Estimation with MediaPipe Pose for Physical Exercises

With the recent increase in interest in machine learning and computer vision, camera-based pose estimation has emerged as a promising new technology. One of the most popular libraries for camera-based pose estimation is MediaPipe Pose due to its computational efficiency, ease of use, and the fact that it is open-source. However, little work has been performed to establish how accurate the library is and whether it is suitable for usage in, for example, physical therapy. This paper aims to provide an initial assessment of this. We find that the pose estimation is highly dependent on the camera’s viewing angle as well as the performed exercise. While high accuracy can be achieved under optimal conditions, the accuracy quickly decreases when the conditions are less favourable.

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Accuracy Evaluation of 3D Pose Estimation with MediaPipe Pose for Physical Exercises

Poster presentation

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Analysis of Different Sensor Modalities for Movement Classification in Physical Therapy

Wissenschaftliches Poster, veröffentlicht im Rahmen der Rehab Week auf der ICORR 2025 in Chicago

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Mit dem Erreichen des finalen Meilensteins (Evaluation) konnte das Projekt SG4smartMedication erfolgreich abgeschlossen werden. Die entwickelte KI-gestützte, gamifizierte Bewegungsanalyse in Kombination mit nicht-störender Sensorik und digitalem Monitoring stellt eine technologische Innovation dar, die über bestehende digitale Gesundheitsanwendungen hinausgeht. Umfangreiche Validierungen mit Pilotkunden und medizinischen Experten bestätigen den Nutzen für die Therapieunterstützung. Die Ansätze lassen sich über die Hämophilie-Therapie hinaus auf weitere chronische Erkrankungen mit Rehabilitationsbedarf übertragen.

Die mögliche Integration in die bestehende smart medication-Plattform eröffnet erhebliche wirtschaftliche Verwertungspotenziale. Gleichzeitig wird die Wettbewerbsfähigkeit der smart medication eHealth Solutions GmbH gestärkt, da neue Marktsegmente in digitaler Physiotherapie und Telemedizin erschlossen werden. Erste Pilotkunden aus Hämophiliezentren und dem Gesundheitswesen wurden früh eingebunden und trugen zu einer praxisnahen Lösung bei. Darüber hinaus schafft das Projekt eine Basis für langfristige Kooperationen mit Forschungseinrichtungen und Gesundheitspartnern sowie für die Weiterentwicklung innovativer Therapie- und Monitoringlösungen. Die wissenschaftliche Verwertung erfolgt durch Publikationen und zukünftige Forschungskooperationen.