Eine Studie der Universität Bielefeld deckt Schwächen moderner KI-Verfahren zur Pulsmessung aus Videoaufnahmen auf. Die Technik der remote Photoplethysmography (rPPG), die kleinste Farbveränderungen der Haut zur Bestimmung des Pulses nutzt, gilt als vielversprechend für die Telemedizin. Doch bei erhöhtem Herzschlag sinkt die Genauigkeit deutlich, wie die Untersuchung im Fachjournal npj Digital Medicine zeigt.

Die rPPG-Technologie misst den Blutfluss durch optische Analyse von Gesichtsvideos und könnte künftig Arztpraxen entlasten oder Stress im Alltag erkennen. Um die Zuverlässigkeit dieser Methode zu prüfen, untersuchte ein Forschungsteam der Universität Bielefeld die Leistungsfähigkeit aktueller KI-Verfahren unter realistischen Bedingungen. Anders als frühere Studien, die meist ideale Szenarien mit guter Beleuchtung und ruhenden Probanden nutzten, setzte das Team auf einen neuen Datensatz. Dieser umfasst niedrige und hohe Herzraten sowie schlechte Lichtverhältnisse, um Alltagssituationen nachzubilden.

Die Ergebnisse zeigen, dass schwache Beleuchtung die Messgenauigkeit kaum beeinträchtigt. Hingegen führt ein erhöhter Puls zu erheblichen Ungenauigkeiten, die einige Verfahren für telemedizinische Anwendungen unbrauchbar machen. Besonders in kritischen Situationen, in denen eine präzise Pulsmessung entscheidend ist, versagen die getesteten Methoden häufig.

Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit robusterer KI-Ansätze, da ein unzuverlässiger Einsatz in der Telemedizin Risiken für Patienten und Ärzte birgt. Falsche Einschätzungen von Stress oder Herzproblemen könnten schwerwiegende Konsequenzen haben. Die Forschenden arbeiten daher an neuen Verfahren, die auch bei hohen Herzraten, schlechter Beleuchtung oder bei Menschen mit dunkler Hautfarbe zuverlässig funktionieren.

Die Ergebnisse verdeutlichen das Potenzial der kontaktlosen Pulsmessung, mahnen jedoch zur Vorsicht bei ihrer Anwendung. Nur mit weiterentwickelten, robusteren Methoden kann rPPG ihren Platz in der digitalen Gesundheitsversorgung finden und verlässlich im Alltag eingesetzt werden. Die Studie liefert damit einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Telemedizin und zeigt Wege auf, wie KI-basierte Diagnostik künftig sicherer gestaltet werden kann.

Original Paper:

The reliability of remote photoplethysmography under low illumination and elevated heart rates | npj Digital Medicine

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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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