Nagetierüberwachung und Analyse der Vitalfunktionen mittels kamerabasierter Technologien: Erforschung alternativer Methoden zur Beurteilung des Schweregrads

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr.-Ing. Carina Barbosa Pereira; Professor Dr. Michael Czaplik
• Fachliche Zuordnung: Anästhesiologie ; Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Tiermedizin
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321137804

Die biomedizinische Forschung zielt darauf ab, Krankheiten zu verstehen und Behandlungsmethoden zu entwickeln. Trotz der signifikanten Beiträge von Tierversuchen zum medizinischen Fortschritt erheben Tierleid, Stress und Tod ernsthafte ethische Bedenken. Das 3R-Prinzip (Ersatz, Reduzierung, Verfeinerung) weist die Forschung, um hohe Tierschutzstandards zu wahren. In diesem Zusammenhang schlagen wir vor, die Überwachung von Tieren durch den Einsatz nicht-invasiver Methoden voranzutreiben, um die Verfeinerung von Tierversuchen im Allgemeinen zu erhöhen. Unser Projekt zielt darauf ab, multimodale Videoaufnahmen und Telemetriedaten mithilfe von Deep-Learning-Ansätzen zu verarbeiten. Durch die Integration neuartiger Methoden streben wir eine Verbesserung der Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Abdeckung von kamerabasierten Überwachungssystemen für die Gesundheit und das Wohlbefinden von Tieren an. Zu den Hauptzielen gehören die nicht-invasive Messung des Körpergewichts, die Extraktion von Atemkurven zur Erkennung von Atemmusteränderungen, die Messung der Herzfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität sowie die Evaluierung von kamerabasierten Technologien zur Überwachung von Vitalparametern im Allgemeinen. Die Zusammenarbeit mit den anderen Forschungsgruppen des FOR2591 werden wir die Integration von kamerabasierten Vitalparametern in das bereits etablierte RELSA-Bewertungssystem untersuchen, das den Schweregrad von der Tierbelastung misst. Das Ziel besteht darin zu bewerten, ob kamerabasierte Daten die Ergebnisse, die durch traditionelle Telemetrie erzielt werden, genau reproduzieren können. Die Ergebnisse des Projekts haben weitreichende Auswirkungen sowohl auf den Tierschutz als auch auf die wissenschaftliche Forschung. Die nicht-invasiven Überwachungstechniken haben das Potenzial, schädliche Tierhandhabung und Stress zu minimieren, sowie eine kontinuierliche Bewertung physiologischer und nicht-physiologischer Parameter und eine frühzeitige Identifizierung experimenteller Endpunkte zu ermöglichen. Die Fortschritte dieses Projekts tragen zur Entwicklung von humaneren und effektiveren biomedizinischen Verfahren bei, die sowohl den Tierschutz als auch die Zuverlässigkeit zukünftiger Forschung verbessern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2591: Severity assessment in animal-based research