Von Diabetes mellitus sind weltweit schätzungsweise 366 Millionen Menschen betroffen – Tendenz steigend. In der Schweiz sind etwa 500'000 Menschen von der Stoffwechselkrankheit betroffen. Diabetikerinnen und Diabetiker müssen mit Medikamenten ihre erhöhten Blutzuckerwerte kontrollieren und zudem ihre Mahlzeiten so planen, dass nach dem Essen der Blutzuckerspiegel nicht zu stark ansteigt. Die Menge an Kohlenhydraten in einer Mahlzeit ist dabei die wichtigste Bestimmungsgrösse für den Blutzuckeranstieg nach dem Essen. Im Rahmen einer Insulintherapie wird der Anstieg des Blutzuckers nach der Zufuhr von Kohlenhydraten durch das Spritzen des Hormons Insulin wieder gesenkt – das sogenannte Essensinsulin. Die korrekte Dosis Essensinsulin lässt zwar anhand der Menge an Kohlenhydraten berechnen.
Funktion der GoCARB-App
Die mobile Applikation soll den Diabetikerinnen und Diabetiker darin helfen, die Kohlenhydrate in Mahlzeiten zu bestimmen und die entsprechende Dosis Essensinsulin festzulegen. Das Smartphone-basierte System erkennt dabei die Nahrungsmittel auf einem Teller anhand von Fotos einer Smartphone-Kamera und schätzt deren Kohlenhydratgehalt ab. Daraus errechnet die App wiederum automatisch das Essensinsulin.
Das Verfahren des GoCARB-Prototyp sieht so aus: Der Benutzer legt ein Referenzobjekt neben die Mahlzeit und nimmt mit einer Smartphone-Kamera zwei Bilder auf. Die verschiedenen Lebensmittel – zum Beispiel Fleisch, Gemüse und Nudeln – werden vom Programm segmentiert und erkannt, während ihre Form in 3D rekonstruiert wird. Basierend auf dem 3D-Modell, den Resultaten der Segmentierung und dem Referenzobjekt wird das Volumen der einzelnen Lebensmittel abgeschätzt. Kenntnisse der Art und des Volumens der Lebensmittel ermöglichen die Berechnung des Kohlenhydratengehaltes mit Hilfe einer Nährwertdatenbank. Tests an echten Mahlzeiten ergaben, dass das System sich dabei durchschnittlich um nur ±6-7 Gramm irrt. Zum Schluss schätzt der Bolusrechner, mit dessen Hilfe die Insulindosis berechnet wird, anhand des Kohlenhydratgehaltes die Insulindosis für diese Mahlzeit.
GoCARB ist ein vierjähriges internationales Forschungsprojekt unter der Leitung von Dr.-Ing. Stavroula Mougiakakou vom ARTORG Center for Biomedical Engineering Research der Universität Bern und Prof. Dr. med. Peter Diem von der Universitätspoliklinik für Endokrinologie, Diabetologie und Klinische Ernährung. Das Projekt wurde in enger Zusammenarbeit mit Roche Diagnostics entwickelt und wird von der Europäischen Kommission im 7. Forschungs-Rahmenprogramm finanziert.
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