Im CSS Health Lab forschen wir gemeinsam mit der ETH Zürich und Universität St. Gallen an neuen digitalen Technologien im Gesundheitsbereich. Wir entwickeln innovative Lösungen, die es Menschen ermöglichen, besser mit chronischen Krankheiten umzugehen.
Das CSS Health Lab ist ein Forschungslabor am Center for Digital Health Interventions, eine Kooperation der ETH Zürich und der Universität St. Gallen rund um das Thema «Digital Health». Doktorierende aus den Bereichen Psychologie und Informatik forschen an digitalen Gesundheitsanwendungen, gemeinsam mit Patientinnen und Patienten, Leistungserbringern sowie Patientenorganisationen.
Digitale Gesundheitsanwendungen wie beispielsweise Apps auf dem Smartphone zielen auf das Gesundheitsverhalten der Menschen ab. Sie helfen Patientinnen und Patienten, ihren Alltag mit einer Krankheit besser zu bewältigen und für die Gesundheit kritische Ereignisse früher zu erkennen.
Aktuell forscht das Center for Digital Health Interventions an folgenden digitalen Therapien:
Die Lungenerkrankung COPD zählt weltweit zu den häufigsten Todesursachen. Das CSS Health Lab entwickelt digitale Biomarker, die plötzliche Verschlechterungen der Gesundheit vorhersagen können. Biomarker sind messbarere Indikatoren, die auf einen Krankheitszustand hinweisen.
In einer Pilotstudie mit Betroffenen werden Krankheitszustand, Husten und Stimmmerkmale mittels Smartphone aufgezeichnet. Ziel der Studie ist es, die technischen Umstände und die Eignung von Husten und Stimme als potenzielle Biomarker für COPD zu evaluieren. Das Projekt baut auf bestehenden Forschungsergebnissen zum Thema Asthma auf.
Die App «Breeze» ermöglicht ein Smartphone-basiertes Atemtraining mit spielerischem Ansatz. Die Anwendung erkennt automatisch verschiedene Atmungsphasen und ob diese korrekt erfolgen.
Eine erste Version ist in Entwicklung und ein App-Prototyp wurde bereits implementiert. Aktuell sind mehrere Studien in Planung, um Daten zu sammeln und die Erkennung der Atmung zu verbessern. Parallel wird ein Gamification-Konzept entwickelt. Der Einsatz von spieltypischen Elementen soll die Motivation und den Therapieerfolg steigern.
Potenzielle Anwendungen der App finden sich im Bereich chronischer Krankheiten, aber auch im präventiven Bereich wie zum Beispiel Stressreduktion.
Das CSS Health Lab beschäftigt sich mit der Entwicklung digitaler Biomarker für Menschen mit einer Depression. Biomarker sind messbarere Indikatoren, die auf einen Krankheitszustand hinweisen. Es wird untersucht, ob anhand der Stimme und Atmung erkennt werden kann, welchen Grad eine Depression aufweist. Ein entsprechender digitaler Marker soll dabei helfen, die Behandlung und Prävention dynamisch über die Zeit hinweg an die Person anzupassen.
In einem nächsten Schritt ist geplant, das Potenzial eines stimm- und atmungs-basierten digitalen Biomarkers in einer gemeinsamen Studie mit der Breeze-App zu untersuchen.
Als Adhärenz bezeichnet man die Einhaltung der gemeinsam gesetzten Therapieziele im Behandlungsprozess. Fehlende Adhärenz ist ein grosses Problem digitaler Gesundheitsanwendungen, da viele Anwendungen im Durchschnitt nur wenige Tage genutzt werden.
Ziel ist es, die fehlende Adhärenz zu verstehen und Lösungen für eine Verbesserung zu entwickeln. Aktuell wird die wissenschaftliche Literatur im Rahmen einer systematischen Übersichtsarbeit analysiert. Parallel soll der Verlauf der Nicht-Adhärenz anhand von realen Daten mehrerer Projektpartner untersucht werden.
Das Center for Digital Health Interventions entwickelt eine Open-Source-Plattform für das Design und die Implementierung chatbot-basierter digitaler Gesundheitsanwendungen. Die Plattform bietet verschiedene Module, welche die schnelle Implementierung von Webapps, Smartphone-Apps oder SMS-basierten Anwendungen zur Veränderung von Gesundheitsverhalten ermöglichen sollen.
Das Management von komplexen chronischen Krankheiten wie beispielsweise Diabetes ist häufig nicht nur Aufgabe der erkrankten Person allein, sondern betrifft in der Regel auch das enge Umfeld.
DyMand ist ein gemeinsames Projekt mit der Universität Zürich. Dabei wird untersucht, wie Paare, bei denen eine Person an Typ II Diabetes leidet, gemeinsam das Krankheitsmanagement übernehmen.
Unterzucker (Hypoglykämie) zählt zu den wichtigsten akuten Komplikationen von Diabetes und kann zu kognitiven und motorischen Beeinträchtigungen führen.
Headwind ist ein gemeinsames Projekt mit dem Inselspital Bern und dem Bosch-IoT-Lab. Dabei wird untersucht, ob ein sich andeutender Hypoglykämie-Zustand beim Autofahren frühzeitig erkannt werden kann. Dazu werden motorische Daten aus dem Fahrzeug und physiologische Parameter gemessen.
Die App Elena+ hilft, Informationen zu Covid-19 richtig einzuordnen und trotz Einschränkungen gesundheitsfördernde Routinen in den Alltag einzubauen.
Elena+ ist ein gemeinschaftliches Projekt verschiedener internationaler Forschungsgruppen unter der Leitung und Koordination des Center for Digital Health Interventions.
Sind die Forschungsprojekte im CSS Health Lab abgeschlossen, versuchen wir, die Arbeitsergebnisse in den Markt zu transferieren. Unser Ziel ist es, unseren Kundinnen und Kunden mit neuen Anwendungen einen Mehrwert zu bieten. Bei folgenden beiden Projekten ist uns dies gelungen:
Basierend auf ihrer Forschung im CSS Health Lab gründeten Peter Tinschert und Iris Shih das Start-up Resmonics. Die Technologie von Resmonics verwandelt handelsübliche Smartphones in einen medizinischen Sensor, der es Patientinnen und Patienten mit Atemwegserkrankungen ermöglicht, ihre Einschränkung einfach und unkompliziert zu überwachen und Verschlechterungen zu erkennen. Die CSS unterstützt Resmonics bei der Weiterentwicklung ihrer Technologie.
Die CSS entwickelt ein digitales Angebot, das Physiotherapie-Patientinnen und -Patienten dabei hilft, schneller gesund zu werden. Ein erster Prototyp für den digitalen Physiocoach ist mit dem CSS Health Lab entstanden und wurde in mehreren Studien erfolgreich getestet.