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15.06.2023

Der Blutflussmesser: Stat Health entwickelt Ohrstöpsel als „Fenster zum Gehirn und Herzen“

Stat Health hat das Ohr als "Goldmine der Medizin" entdeckt. Und liefert ein Wearable, das den Blutfluss im Gehirn messen kann.

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✨ AI Kontextualisierung

Er ist kein Tricorder, erinnert aber doch ein wenig an futuristische Medizin. Der Ohrstöpsel von Stat Health ist eigener Bezeichnung nach „das erste In-Ear-Wearable“ zur Messung des Blutflusses im Kopf.

Die Erfindung von Daniel Lee und Paul Yin misst den Blutfluss rund um die Uhr, um Symptome wie Schwindel, Hirnnebel, Kopfschmerzen, Ohnmacht und Müdigkeit, die beim Stehen auftreten, besser zu verstehen.

Stat mit 5.1 Millionen US-Dollar Seed

Dies sind häufige Symptome für Krankheiten wie Long-COVID, posturales orthostatisches Tachykardiesyndrom (POTS), myalgische Enzephalomyelitis bzw. chronisches Erschöpfungssyndrom (ME bzw. CFS) und andere orthostatische Syndrome, von denen mehr als 13 Millionen Amerikaner betroffen sind.

Das Gerät wurde an der Johns Hopkins University klinisch getestet und im „Journal of the American College of Cardiology“ (JACC) als Peer-Review veröffentlicht. Das Unternehmen selbst wird durch eine Seed-Finanzierung in Höhe von 5,1 Millionen US-Dollar von J2 Ventures, BonAngels Venture Partners und einer Reihe prominenter Angel-Investoren unterstützt. Es hat auch Zuschüsse von der U.S. Air Force erhalten.

Viele Menschen mit Krankheiten wie langem COVID, POTS und ME bzw. CFS leiden an Symptomen, so das Founder-Team, die durch eine verminderte Durchblutung des Gehirns beim Stehen verursacht werden. Obwohl dies theoretisch bekannt ist, war es bisher schwierig, dies experimentell nachzuweisen.

Ultraschall spielte eine Rolle

Ärzte der Johns Hopkins, der Brigham and Women’s und der Harvard Medical School haben jedoch mit Hilfe von Ultraschall belegen können, dass der zerebrale Blutfluss (der mit Ultraschall gemessene Fluss in den Hirnarterien als Methode zur Quantifizierung des Blutflusses zum Kopf) ein wichtiger Biomarker ist, der das Vorhandensein und den Schweregrad vieler dieser „unsichtbaren Krankheiten“ objektiv misst.

„Der zerebrale Blutfluss (CBF) ist das entscheidende fehlende Vitalzeichen – ein schlechter CBF ist die Ursache für häufige orthostatische Symptome wie Schwindel und Gehirnnebel. Meine holländischen Kollegen haben dies bei mehr als tausend Patienten mit Ultraschall gemessen“, erklärte Peter Rowe, Professor für chronische Müdigkeit und verwandte Erkrankungen bei der „Sunshine Natural Wellbeing Foundation, Johns Hopkins Medicine“. „Es ist jedoch nicht einfach, CBF zu messen, sodass die meisten Kliniken sich an die sekundären Messgrößen Herzfrequenz und Blutdruck annähern, die oft in die Irre führen. Leider führt dies häufig zu der falschen Schlussfolgerung, dass die Symptome nur psychologisch bedingt sind, obwohl in Wirklichkeit physiologische Anomalien vorliegen.“

Stat verwendet statt Ultraschall einen optischen Sensor und zapft eine oberflächliche Ohrarterie an, um den zerebralen Blutfluss zu messen.

Stat-Founder: „Ohr weitgehend vor Datenverfälschung geschützt“

„Es ist bekannt, dass das Ohr eine biometrische Goldmine ist, da es sich in unmittelbarer Nähe des Gehirns und der großen Arterien befindet. Dies ermöglicht neue biometrische Daten wie den Blutfluss zum Kopf und den Blutdrucktrend„, erklärt Lee. „Darüber hinaus ist das Ohr weitgehend vor Datenverfälschungen durch Armbewegungen geschützt – ein Problem, das aktuelle Wearables plagt und sie daran hindert, die Herzwerte bei vielen täglichen Aufgaben zu überwachen. Das Ohr ist wirklich das ideale Fenster zum Gehirn und zum Herzen.“

Das Stat Wearable ist halb so groß wie gängige Bose-Sleepbuds und kleiner als einige Hörgeräte, die in den Gehörgang gesteckt werden. Neben optischen Sensoren verfügt das Gerät über einen Beschleunigungsmesser, einen Drucksensor, Temperatursensoren, KI-Edge-Computing, eine mehrtägige Batterielaufzeit und ein Mikro-Solarpanel.

Stat könne rund um die Uhr im Ohr getragen werden – es sei kompatibel mit mehr als 90 Prozent aller Ohr-Geräte und könne sogar beim Schlafen oder Duschen dort bleiben.

Der Stat-Ohrstöpsel erkenne auch automatisch jede Körperhaltung des Benutzers und zeichne auf, wie sich Herzfrequenz, Blutdrucktrend und Durchblutung des Kopfes daraufhin verändern. Er destilliert diese Daten in einen „Up Score“, um die Zeit, die man aufrecht verbracht hat, zu erfassen, und einen „Flow Score“, der den Nutzern helfen soll, ihre Erholung zu beschleunigen, indem er auf Anomalien des Blutflusses achtet.

Stöpsel lernt mit

Zudem ist bemerkenswert, dass Stat im Laufe der Zeit etwas über den individuellen Körper der Träger:innen lernt, um eine personalisierte Pflege zu bieten, die einen gesunden Lebensstil fördert, wie z. B. eine bewusste Flüssigkeits- und Salzaufnahme und eine langsame Reha.

„Niemand hat das wahre Potenzial des Ohrs erkannt, denn es bedarf der Miniaturisierung und eines komplexen Systemdesigns, um ein praktisches und benutzerfreundliches Wearable für das Ohr zu entwickeln. Ich leiste seit etwa zehn Jahren Pionierarbeit auf dem Gebiet der ultrakleinen In-Ear-Elektronik und habe unter anderem die Schlafstöpsel von Bose auf den Markt gebracht. Trotzdem haben wir drei Jahre gebraucht, um es herauszufinden“, so Lee abschließend.

Und weiter: „Nach mehreren technischen Durchbrüchen ist es uns gelungen, das Ohr auf eine Weise zu öffnen, die den Komfort und die Haltbarkeit von Wearables mit der hohen Wiedergabetreue von klinischen Monitoren kombiniert. Kein anderes Gerät kommt auch nur annähernd an die Trageeigenschaften und die Qualität der Herzsignale heran, weshalb wir glauben, dass Stat das fortschrittlichste Wearable der Welt ist.“

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Im Interview erklärt die Co-Founder, Director & Curator der TEDAI, wie dieser Prozess abläuft, warum das Programm heuer gegensätzliche Positionen direkt nacheinander setzt und wie die Konferenz überhaupt nach Wien kam.

brutkasten: Wie kam die TEDAI nach Wien und nicht nach San Francisco?

Alina Nikolaou: Seit circa 2010 gibt es TEDxVienna, damals ein Verein, der eine eintägige Veranstaltung im Volkstheater organisiert hat. Aufgrund der kuratoriellen Qualität und der Reichweite der Talks hat sich Ende 2023 die Mutterkonferenz TED HQ bei uns gemeldet, mit der Idee, das TEDAI-Format nach Europa zu bringen. In San Francisco gab es das damals schon ein Jahr lang als Pilot. Interesse hatten viele Städte, die Klassiker wie London, Paris und Berlin. Wien ist ja keine klassische KI-Stadt, wie es Paris oder Zürich wären. Trotzdem haben wir uns nach mehreren Runden für Wien entschieden: wegen der inhaltlichen Ausrichtung, die sich wie ein roter Faden durch die letzten drei Jahre zieht, wegen Wien als Weltstadt und UN-Stadt, in die unterschiedlichste Disziplinen und Kulturen reisen, und wegen des Fokus auf Lebensqualität und auf Innovation, nicht um der Innovation willen, sondern um der Menschheit ein besseres Leben zu ermöglichen. Heuer sind wir die einzige TEDAI weltweit, weil die Organisatoren in San Francisco es strategisch nicht weiter vorantreiben wollten. Dort häufen sich so viele KI-Events, dass sich das in der DNA des Ökosystems absorbiert. Ein KI-Event in Europa sticht stärker hervor.

Wie hat sich das Programm inhaltlich entwickelt?

Im ersten Jahr lag der Fokus stark auf Grundlagenbildung. Große Sprachmodelle waren plötzlich da und wurden fleckenhaft, experimentell verwendet. Wir haben eine Einführung gegeben, für die Personen vor Ort und für jene, die die Talks später online sehen. Die zweite Ausgabe hatte das Augenmerk darauf, dass KI in der Arbeitswelt angelangt ist. Was bedeutet das strategisch für Unternehmen und für die Infrastruktur, auf der KI beruht, und was bedeutet es auf der Mikroebene für unser kritisches Denken? Dieses Jahr sehen wir verstärkt, wie KI in der Gesellschaft agiert, von Aktivismus für oder gegen KI bis zu Sicherheits- und geopolitischen Fragen und paradigmenwechselnden Fragen in der Medizin. Es ist das breiteste Programm, das wir je hatten. Wie ich immer sage: Dieses Jahr kuratieren wir für Kollision. Es wird viele Speaker geben, die gegensätzliche Meinungen vertreten, teilweise direkt nacheinander, sodass sich das Publikum am Abend selbst eine Meinung bilden kann. Genau dort entsteht Innovation.

Wer kommt zur TEDAI?

Die Zielgruppe ist divers, von der Wirtschafts- und Bildungswelt über Startups und KMU bis zu Konzernen, die anfangs zwei Personen geschickt haben und mittlerweile zwanzigköpfige Delegationen. Der gemeinsame Nenner: Es sind Entscheidungsträger:innen, die oft über Budget verfügen und über den Tellerrand hinausblicken möchten. Im ersten Jahr kamen fast 70 Prozent des Publikums von außerhalb Österreichs, die größten Delegationen aus Deutschland, UK und Frankreich. Im zweiten Jahr waren rund 40 Prozent aus Österreich, was für uns ein Erfolg war. Letztes Jahr waren 65 Länder vor Ort.

Was macht das Format aus?

Wir haben eine klare Regel: keine Demo-Booths, höchstens künstlerische Installationen oder spielerische Exhibits. Dafür gibt es am zweiten Tag parallel Workshops, Reflexionsrunden und sogenannte Ideas Adventures, bei denen wir Kleingruppen aus der Hofburg hinausschicken. Es gibt auch keine Speaking Fee. Stattdessen arbeite ich mit allen Speakern drei bis sechs Monate lang an ihren Talks, konkret in zwei bis vier Calls, in denen wir das große Thema aufmachen und immer weiter auf dieses eine Skript runterbrechen. Danach werden sie bis zur Sekunde vor der Bühne von Rhetorik-Coaches begleitet, dazu kommt ein rigoroses Fact-Checking. Einen TED Talk von Geoffrey Hinton oder Peter Steinberger wird man so auf keiner anderen Konferenz hören.

Wohin soll die Reise gehen?

Was ich immer stärker beobachte: Problemlösungsorientiertes Forschen bringt im KI-Bereich die spannendsten Innovationen hervor und bedeutet gleichzeitig das nachhaltigste wirtschaftliche Wachstum. Wir arbeiten an einer Plattform, die die grundlegenden Probleme dokumentiert, die Forschende und Gründer:innen derzeit am meisten beschäftigen, und diese im Rahmen von Veranstaltungen nach außen trägt. Also nicht nur ideenzentriertes Denken, wie bei TED Talks, sondern problemzentriertes Denken.

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