Verarbeitung natürlicher Sprache für die Kopfschmerzmedizin

Kopfschmerzen gehören zu den am weitesten verbreiteten und behindernden Erkrankungen weltweit. Die Studie „Global Burden of Disease“ aus dem Jahr 2016 stellte fest, dass Migräne weltweit die zweithäufigste Ursache für Behinderungen ist. In der Gruppe der 18- bis 49-Jährigen ist Migräne die häufigste Ursache für Behinderungen. Dennoch erhalten viele Patienten keine angemessene Diagnose oder geeignete kopfschmerzspezifische Behandlungen.

Ärzte, die Kopfschmerzmedizin anwenden, müssen über eine genaue und vollständige Kopfschmerzanamnese verfügen, um eine korrekte Diagnose und einen korrekten Therapieplan erstellen zu können. Die Diagnose muss idealerweise anhand der Internationalen Klassifikation von Kopfschmerzerkrankungen, dritte Ausgabe (ICHD-3) gestellt werden. Dieser Prozess ist unerlässlich, um die richtige Diagnose innerhalb einer angemessenen Zeitspanne zu stellen. Die Anamneseerhebung bei Kopfschmerzpatienten steht jedoch vor vielen Herausforderungen. Es stützt sich stark auf die mündliche oder schriftliche Kommunikation zwischen ihnen und den Patienten. Es ist eine mühsame und zeitaufwändige Praxis, hauptsächlich für unerfahrene Ärzte. Fehlinterpretationen durch Patienten oder Ärzte im Dialog können vorkommen und zu Missverständnissen, Fehldiagnosen und Misshandlungen führen. Patienten haben oft Schwierigkeiten, alle Merkmale bei einem einzigen Arztbesuch auszudrücken, wodurch eine Fülle nützlicher Informationen für den Arzt ungenutzt bleibt. Schließlich ist die Messung der Krankheitslast bei Kopfschmerzerkrankungen schwierig und erfolgt meist durch validierte, aber starre Fragebögen. Es kann die oft komplexen, aber natürlichen Auswirkungen von Kopfschmerzerkrankungen auf alle Dimensionen des menschlichen Lebens vernachlässigen.

Mit der bemerkenswerten Ausnahme von E-Tagebüchern sind digitale Tools für den Kopfschmerzarzt derzeit nicht verfügbar. Die digitale Technologie kann viele Lösungen für die oben genannten Herausforderungen bieten. Weltweit schreitet die Digitalisierung schneller voran als je zuvor. In den Industrieländern hat heute fast jeder Mensch Zugang zu digitalen Hilfsmitteln wie Computern, Smartphones oder Tablets. Schätzungen zufolge hatten im Jahr 2015 mehr als 3,5 Milliarden Menschen auf der ganzen Welt Zugang zum Internet. Künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) dringen schnell in unsere digitale Welt ein, wobei bereits mehrere Anwendungsfälle in der Medizin implementiert werden. Algorithmen auf dem Gebiet der bildgebenden Analyse, der Sprachanalyse und des elektronischen Durchsuchens von Patientendatenbanken wurden bereits untersucht, um festzustellen, welche vorteilhaften Wirkungen aus diesen Techniken abgeleitet werden können.

Mit erhöhter Rechengeschwindigkeit, Speicherkapazität und sich entwickelnden Benutzeroberflächen haben neue digitale klinische Anwendungen das Potenzial, Patienten und Ärzten beim Umgang mit Kopfschmerzerkrankungen zu helfen. Ein solches Gebiet innerhalb der digitalen Wissenschaften ist die Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP). Es verwendet Text als Eingabe, um mathematische Modelle zu generieren, die das Potenzial haben, numerische Konten auf der Grundlage von Grammatik, lexikalischem Inhalt, sentimentalem Wert von Wörtern und Worteinbettungen in Sätzen genau zu klassifizieren und zu schätzen.

Die Forscher glauben, dass die korrekte Anwendung von NLP in der Kopfschmerzmedizin letztendlich das Leben vieler Kopfschmerzpatienten verbessern kann, indem rechtzeitig eine korrekte Diagnose gestellt und die Kommunikation zwischen Patient und Arzt über die Krankheitslast erleichtert wird. Dieses Forschungsprojekt zielt darauf ab, NLP-Tools zu entwickeln, die in der Lage sind, von Patienten erstellte Texte über ihre Kopfschmerzprobleme zu analysieren, um Kopfschmerzerkrankungen genau zu diagnostizieren und die Auswirkungen von Kopfschmerzerkrankungen auf das Leben des Patienten abzuschätzen.