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Die Rolle der Computer Vision in der psychischen Gesundheit

Erfahre, wie Computer Vision die psychische Gesundheitspflege verändert. Innovationen wie die Stimmungserkennung und die Verfolgung von Augenbewegungen prägen die Zukunft der Therapie.

Psychische Gesundheit ist ein wesentlicher Bestandteil eines ausgeglichenen und produktiven Lebens. Sie beeinflusst, wie wir denken, fühlen und mit alltäglichen Herausforderungen umgehen. Nach Angaben der WHO ist jeder achte Mensch weltweit von einer psychischen Erkrankung betroffen. Herkömmliche Methoden beruhen oft auf unzuverlässigen selbstberichteten Symptomen und Beobachtungen und können die Diagnose und Behandlung verzögern.

Künstliche Intelligenz (KI) kann dabei helfen, psychische Erkrankungen zu analysieren und zu behandeln. Mit Hilfe von Computer Vision und Gesichtserkennung lassen sich zum Beispiel visuelle Hinweise wie Mimik, Gestik und Augenbewegungen erkennen. Die Erkenntnisse aus diesen Methoden können helfen, frühe Anzeichen für psychische Probleme zu erkennen.

In diesem Artikel untersuchen wir, wie Computer Vision die psychiatrische Versorgung durch Emotionserkennung, Verhaltensanalyse und Frühdiagnose verbessern kann. Außerdem erörtern wir die Vorteile und Herausforderungen des Einsatzes von KI-Technologien in der psychiatrischen Versorgung. Legen wir los!

Abb. 1. Computer Vision wird eingesetzt, um verschiedene Emotionen anhand von Gesichtsausdrücken zu erkennen.

Anwendungen von Computer Vision in der psychischen Gesundheit

Computer Vision öffnet neue Türen in der psychiatrischen Versorgung, indem sie Symptome erkennt und frühzeitig diagnostiziert. Gehen wir einige der wichtigsten Innovationen, die die psychische Gesundheitspflege verändern, genauer durch.

Gesichtserkennung zur Stimmungsbeurteilung

Wenn es um psychische Gesundheit geht, kann die Mimik einer Person ihre wahren Gefühle verraten. Computer Vision Modelle wie Ultralytics YOLO11 können verwendet werden, um Lösungen zu entwickeln, die Gesichtsausdrücke mithilfe von Techniken wie Objekterkennung und Bildklassifizierung analysieren können. 

Ein YOLO11 Modell kann zum Beispiel das Gesicht einer Person in einem Bild erkennen und eine Bounding Box darum herum zeichnen. Dieser eingegrenzte Bereich kann dann aus dem Bild herausgeschnitten und mit einem YOLO11 Modell, das für die Klassifizierung von Emotionen trainiert wurde, erneut analysiert werden. Das Zuschneiden der erkannten Gesichter hilft dem Klassifizierungsmodell, sich auf die relevanten Merkmale zu konzentrieren, wodurch die Genauigkeit und Effizienz der Emotionserkennung verbessert wird.

Du fragst dich vielleicht, wo die Mimikanalyse eingesetzt werden kann. Da immer mehr Menschen von Depressionen betroffen sind, kann diese Technologie helfen, Anzeichen zu erkennen, die oft unbemerkt bleiben. Die Forschung zeigt zum Beispiel, dass KI Mikroausdrücke wie reduzierten Augenkontakt oder einen nach unten gezogenen Mund erkennen und analysieren kann, die oft mit Depressionen in Verbindung gebracht werden. Smartphone-Apps und Chatbots, die mit dieser Technologie ausgestattet sind, können für eine Echtzeitanalyse und erste Unterstützung genutzt werden.

Abb. 2. Analyse von Gesichtsmerkmalen und Mikroausdrücken mit Vision AI.

Posenschätzung in der psychischen Gesundheitsdiagnose

Die Posenschätzung ist eine Computer-Vision-Technik, die verwendet wird, um die Pose einer Person oder eines Objekts in Bildern oder Videos zu analysieren. Deep-Learning-Modelle wie Ultralytics YOLO11 können verwendet werden, um Schlüsselpunkte zu erkennen und zu verfolgen, z. B. die Gelenke von Menschen oder bestimmte Markierungen auf Objekten. Die genaue Position dieser Punkte ermöglicht eine detaillierte Bewegungsanalyse. Bewegungen, die auf ein hohes Maß an Stress hindeuten, wie z. B. schnelle körperliche Bewegungen wie Zuckungen, Veränderungen der Körperhaltung oder sich wiederholende Gesten, können mithilfe der Posenschätzung erkannt und überwacht werden.

Die Posenschätzung ist auch sehr nützlich, um Krankheiten wie Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) zu beurteilen. Sie kann zur Früherkennung von ASD eingesetzt werden, indem die Gesten und Bewegungen von Kindern in natürlicher Umgebung analysiert werden. Bei der Pose Estimation werden Videodaten von Aktivitäten wie Spielen verwendet, um Körperpunkte wie Kopf, Arme und Beine zu verfolgen und so Einblicke in Muster zu erhalten, die auf Entwicklungsverzögerungen hinweisen könnten. Dieser nicht-invasive Ansatz ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung, so dass Ärzte und Ärztinnen personalisierte Interventionen und Therapien entwickeln können, die auf die individuellen Bedürfnisse jedes einzelnen Kindes zugeschnitten sind.

Abb. 3. Ein Beispiel für die Verwendung von Ultralytics YOLO11 zur Schätzung der Körperhaltung.

KI-gesteuertes Eye Movement Tracking für Erkenntnisse über das Gesundheitsverhalten

Wusstest du, dass man anhand der Augen viel über jemanden sagen kann? Die Augen gelten als Fenster zur Seele, und ihre Bewegungen können viel über unsere geistige Gesundheit verraten. Indem man die Augen einer Person auf schnelle Sprünge (Sakkaden), gleichmäßige Blicke (Fixierungen) und fließende Bewegungen beobachtet, kann man Krankheiten wie ADHS erkennen. Mithilfe von Computer Vision kann man erkennen und analysieren, wie lange jemand seinen Blick fokussiert oder verschiebt, und diese Muster verstehen, um Anzeichen von ADHS zu erkennen. 

Forscher/innen haben herausgefunden, dass die Verfolgung der Augenbewegungen auch bei der Diagnose von kognitiven und emotionalen Störungen helfen kann. Hochauflösende Kameras können Blickrichtung, Fixierung und Pupillengröße aufzeichnen. Die Daten können dann verarbeitet werden, um Erkenntnisse wie Heatmaps zu gewinnen und Pupillenveränderungen zu verfolgen, die Augenbewegungen mit emotionalen und kognitiven Zuständen in Verbindung bringen. 

Eine interessante Studie, die an Teilnehmern mit Alzheimer, Parkinson und PTSD (Posttraumatische Belastungsstörung) durchgeführt wurde, hat zum Beispiel gezeigt, dass mit jeder Erkrankung bestimmte Muster von Augenbewegungen verbunden sind. Bei Alzheimer wurden unregelmäßige Augenbewegungen beobachtet, bei Parkinson verlangsamte Bewegungen und bei PTBS das Vermeiden von traumatischen Bildern.

Abb. 4. Verfolgung der Augenbewegungen zur Analyse von Fokus und Verhalten.

Einsatz von virtueller Realität und KI für die Beurteilung der psychischen Gesundheit

Virtuelle Realität (VR) ist eine Technologie, die den Nutzern über ein Headset einzigartige visuelle Erfahrungen ermöglicht. Computer Vision in VR verfolgt die Bewegungen der Nutzer/innen, kartiert Umgebungen und erkennt Objekte. Sie integriert Daten aus der realen Welt in virtuelle Räume und schafft so interaktive Erlebnisse. 

In der psychiatrischen Behandlung kann VR eingesetzt werden, um Menschen zu helfen, sich ihren Ängsten oder Traumata in einer kontrollierten und sicheren Umgebung zu stellen. Dies wird als VR-Expositions-Therapie bezeichnet. Die Patienten können Szenarien durchspielen, wie z. B. bei PTBS durch eine belebte Straße zu gehen oder bei Höhenangst auf ein hohes Gebäude zu klettern, und so ihre Ängste allmählich überwinden. 

VR kann helfen, indem sie einen kontrollierten, immersiven Raum bietet, in dem soziale Fähigkeiten ohne den Druck realer Interaktionen geübt werden können, um soziale Ängste zu behandeln. Soziale Ängste sind ein häufiges Problem bei Kindern und jungen Erwachsenen, die sich in sozialen Situationen sehr unwohl oder ängstlich fühlen. 

Abb. 5. Ein Kind benutzt ein VR-Headset.

KI-Technologien wie natürliche Sprachverarbeitung (NLP) und Computer Vision können für eine solche VR-basierte Behandlung genutzt werden. NLP analysiert die Sprache der Person und konzentriert sich dabei auf Tonfall und Muster, während Computer Vision Mimik, Gestik und Augenkontakt erfasst. Diese KI-Tools geben Echtzeit-Feedback und helfen den Nutzern, soziale Fehltritte zu erkennen und zu korrigieren. Es hilft dabei, Selbstvertrauen aufzubauen und Ängste abzubauen, indem es den Nutzern ermöglicht, in ihrem eigenen Tempo zu üben und sich zu verbessern.

Virtual-Reality-Systeme können Kindern mit ASD auch dabei helfen, soziale Fähigkeiten zu trainieren. VR erstellt Szenarien, wie z. B. den Beginn eines Gesprächs oder das Lesen von Körpersprache, die Kinder wiederholen können, um ihre Fähigkeiten zu verbessern. KI und Computer Vision können eingesetzt werden, um ihre Handlungen zu verfolgen und ihnen Feedback zu Dingen wie Augenkontakt und Sprachverständlichkeit zu geben, damit sie in einem sicheren Raum lernen können.

Vor- und Nachteile von Computer Vision in der psychiatrischen Versorgung

Wir haben uns verschiedene Möglichkeiten angeschaut, wie KI und Computer Vision in der psychischen Gesundheitspflege eingesetzt werden können:

  • Zielsetzung Datenanalyse: Im Gegensatz zu menschlichen Beobachtungen liefert die Computer Vision konsistente und objektive Daten und minimiert so Verzerrungen und Fehler bei der Diagnose.
  • Unterstützung für Kliniker: KI kann Routineaufgaben übernehmen und Erkenntnisse aus den Sitzungen liefern, damit sich Therapeuten mehr auf die Patientenbetreuung konzentrieren können.
  • Skalierbare Dienste: Psychosoziale Dienste können mithilfe von KI-Plattformen online erweitert werden, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden.

Während diese Vorteile zeigen, wie KI die psychische Gesundheitspflege verändern kann, ist es auch wichtig, die Herausforderungen zu bedenken, die mit ihrer Umsetzung einhergehen:

  • Hohe Kosten: Die Entwicklung und Wartung von KI-Tools ist teuer, was sie für kleine Gesundheitszentren weniger zugänglich macht.
  • Privatsphäre betrifft: KI basiert auf sensiblen Daten, was das Risiko des Missbrauchs und uneinheitlicher globaler Vorschriften zum Schutz der Privatsphäre der Nutzer/innen erhöht.
  • Mangel an Empathie: KI kann das emotionale Verständnis und die Anpassungsfähigkeit, die für eine effektive therapeutische Beziehung notwendig sind, nur schwer nachbilden.

Die Zukunft der psychischen Gesundheitstherapie mit KI

Mit den Fortschritten der KI im Bereich der psychischen Gesundheit kann sie Menschen in Gebieten helfen, in denen psychosoziale Dienste nur schwer zugänglich sind. Apps für psychische Gesundheit, die mit KI integriert sind, können Menschen mit Süchten oder Depressionen helfen, indem sie bei Bedarf Unterstützung anbieten. Apps wie Wysa zum Beispiel nutzen KI, um interaktive Gespräche und Übungen zu erstellen, die auf jeden Nutzer zugeschnitten sind. Sie bieten sofortige Unterstützung rund um die Uhr und helfen den Menschen, ihre psychische Gesundheit in Echtzeit in den Griff zu bekommen. 

Wearable Devices werden auch in der Zukunft der Therapie eine entscheidende Rolle spielen. Diese Geräte können die Herzfrequenz, das Schlafverhalten und Stimmungsschwankungen überwachen und so bei der Behandlung von Krankheiten wie der bipolaren Störung helfen. Diese Geräte bieten einen sicheren und privaten Weg zur Behandlung von psychischen Erkrankungen. Sie werden wahrscheinlich auch das soziale Stigma abbauen und es den Menschen erleichtern, ohne Angst vor Verurteilung Hilfe zu suchen.

Die wichtigsten Erkenntnisse

KI, insbesondere Computer Vision, verändert die psychiatrische Versorgung, indem sie die Art und Weise verbessert, wie Krankheiten diagnostiziert, überwacht und behandelt werden. Modelle wie Ultralytics YOLO11 können das Verhalten von Menschen verfolgen, ihre Mimik analysieren und frühe Anzeichen von Stress erkennen. Das hilft den Ärzten, schnellere Diagnosen zu stellen und rechtzeitig einzugreifen, vor allem in Notfällen.

KI kann jedoch das Einfühlungsvermögen und das Verständnis, das menschliche Therapeuten mitbringen, nicht ersetzen. Die psychosoziale Versorgung beruht auf der therapeutischen Bindung zwischen Patienten und Therapeuten, die für eine wirksame Behandlung und Genesung unerlässlich ist. Der Schlüssel liegt darin, ein Gleichgewicht zu finden, bei dem KI als unterstützendes Werkzeug eingesetzt wird, ohne die persönliche, menschliche Note in den Mittelpunkt dieser Innovationen zu stellen.

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