Von Jan-Fabio La Malfa / Fotos: DS Audio Consulting, OMNIdirekt
Gehörgangscans: Ausblicke in die Zukunft
Künstliche Intelligenz bei der Ohrabformung. Ergibt das Sinn? Und falls ja, in welchen Bereichen liegen die Vorteile? Hierzu hat sich Dominic Schmidt so seine Gedanken gemacht und wird zu dem Thema auch auf dem 67. Internationalen Hörakustiker-Kongress einen Vortrag halten. Wir erhielten die Gelegenheit, schon jetzt mit dem Experten für Otoplastiken und Ohrabformungen darüber zu sprechen.
Bequem vorlesen lassen:
Herr Schmidt, Sie werden auf dem EUHA-Kongress einen Vortrag halten, der sich damit beschäftigt, wie künstliche Intelligenz im Hinblick auf Abformungen eingesetzt werden kann. Sofern wir richtig informiert sind, handelt es sich um einen Ansatz, den ein australisches Unternehmen vor ein paar Jahren entwickelt hat …
Stimmt, die erste App für den digitalen Ohrscan mit einem Smartphone kommt tatsächlich aus Australien. Sie wurde schon vor ein paar Jahren von dem Start-up Hearables3D (H3D) entwickelt. Ich selbst habe vor etwa drei Jahren zum ersten Mal davon gehört, erste richtige Berührungspunkte hatte ich aber erst vor zwei Jahren. Seitdem beschäftige ich mich intensiv mit KI-Technologie, um zu sehen, wie man diese im Otoplastik- und Ohrabformungsbereich sinnvoll einsetzen kann. Unter anderem arbeite ich mit mehreren Firmen an der Umsetzung einer solchen Scan-App. Es gibt jedoch noch weitere Anbieter, die das Scannen mit dem Smartphone ermöglichen wollen. Das, aber noch viel mehr, werde ich in meinem Vortrag vorstellen.
Wie kommt es, dass Sie diesen Gedanken jetzt aktiv an die Branche herantragen?
Als DS Audio Consulting wäre ich sehr schlecht beraten, würde ich solche weltweit stattfindenden Entwicklungen ausblenden oder darüber nicht aufklären wollen. Die Otoplastik und alles drum herum ist seit Jahren mein Steckenpferd und auch meine Leidenschaft, und mit meiner Firma möchte ich auch in den nächsten Jahren einen Beitrag dazu leisten, die Otoplastik zukunftsfähig zu machen und neuen Produkten den Weg zu ebnen. Ob im asiatisch-pazifischen Raum, in den USA oder in Europa – KI wird heute schon zur Ohrabformung genutzt. Insofern ist mir erst einmal wichtig, dieses komplexe Thema anschaulich darzustellen und darüber aufzuklären.
Heißt das, dass KI auch die Welt der Ohrabformungen verändern wird?
In einem gewissen Maße wird dies so sein, und gerade deshalb habe ich vor, Chancen und Risiken für den Hörakustiker herauszuarbeiten. Dass KI, besonders durch die allgemeine Bekanntheit von ChatGPT, seit Monaten in aller Munde ist und auch in der Akustik bzw. Audiologie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen eingesetzt wird, ist kein Geheimnis. Was bis dato im deutschsprachigen Raum weniger bekannt ist, sind verschiedene Projekte, die sich intensiv mit der Möglichkeit des Smartphone-Scans beschäftigen. Teils bin ich in solche Projekte sogar selbst involviert. Umso mehr ist es mir ein Anliegen, hier einen Ausblick in die Zukunft zu geben. Zwar merke ich, dass das Thema nicht völlig unbekannt ist. Gleichzeitig sehe ich auch, dass sich nur wenige intensiv damit beschäftigen. Das sehe ich durchaus kritisch, zumal Vorgänge dieser Art natürlich auch Unruhe auslösen können, um nicht zu sagen, mit Zukunftsängsten behaftet sind. Deshalb bin ich davon überzeugt, dass es wichtig ist, sich mit den Vor- und Nachteilen dieser Technologie auseinanderzusetzen.
Wie funktioniert eine solche Smartphone-Scanning-App? Und gibt es da unterschiedliche Technologieansätze?
Zunächst einmal wandelt jede dieser Anwendungen zweidimensionale Bilder des Ohrs in 3D-Modelle um. Die Arbeitsweise der verschiedenen Apps ist jedoch sehr unterschiedlich. Es gibt die Möglichkeit, die FaceID-Technologie von Apple zu nutzen, bei der die Rohdaten neben der reinen Bildinformation auch eine Tiefeninformation enthalten. Diese Informationen werden dann zusammengesetzt und durch maschinelles Lernen in ein 3D-Modell der Pinna, also der Ohrmuschel, umgewandelt. Die künstliche Intelligenz sorgt dann dafür, dass ein Ohrscan inklusive der zweiten Gehörgangskrümmung erstellt wird. Es gibt aber auch Ansätze, die rein auf Bildinformationen basieren, bei denen Bilder aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen werden. Es werden auch Ansätze verfolgt, bei denen sogar nur ein einziges Bild verwendet wird. Das hat auch damit zu tun, dass die Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen Technologien sehr unterschiedlich sind. Darüber hinaus wird auch daran gearbeitet, 3D-Daten aus Mehrkamerasystemen zu generieren. Die meisten Mobiltelefone verfügen heute über mehrere Kameralinsen. Aus mehreren gleichzeitig aufgenommenen zweidimensionalen Bildern können so ebenfalls dreidimensionale Informationen abgeleitet werden.
Welche Vorteile sehen Sie in einer solchen Smartphone-Scanning-App?
Vorteile sehe ich sowohl auf Herstellerseite als auch beim Endverbraucher. Die Sache ist, dass die Maßanpassung rund ums Ohr bis heute noch nicht im Consumerbereich angekommen ist. Klar, es gibt Schlafplastiken oder individuelle Aufsätze für Kopfhörer. Allerdings sind das alles Nischenprodukte, die nur in geringen Stückzahlen verkauft werden. Dafür braucht man zum Beispiel nur die Anzahl der verkauften Ohropax mit dem maßangefertigten Schlafschutz zu vergleichen. Die Abformung der Ohren ist ein sensibles Thema, das je nach Land auch entsprechend geschützt ist. Dies schreckt Unternehmen natürlich ab, die Produkte im Bereich der Maßanfertigung anbieten wollen, da die Skalierbarkeit des Geschäftsmodells dadurch massiv eingeschränkt wird. Für den Endverbraucher ist der Gang zum Hörakustiker oft eine zusätzliche Hürde, die durch eine solche Scan-App entfällt. Nichtsdestotrotz sollte man sehen, dass diese Apps die Kategorie der maßgefertigten Produkte für das Ohr endlich in das Bewusstsein der Endnutzer rücken und somit auch Aufmerksamkeit für die Hörakustiker generieren.
Kennen Sie, außer der App dieses australischen Start-ups, noch andere verfügbare Anwendungen, die in diesen Bereich reingehen?
Wie bereits erwähnt, gibt es mittlerweile auch weitere Anbieter, wie etwa MyFitSolutions aus Frankreich oder Snugs aus Großbritannien. Hierbei sollte man in jedem Fall beachten, dass diese Apps in der Regel nicht frei verfügbar sind, sondern die Technologie von interessierten Firmen lizenziert wird, die dann wiederum ihre eigene Scanning-App programmieren. Ein Beispiel hierfür ist Earfab aus Dänemark, die mit ihrer App zertifizierten Gehörschutz nach Maß anbieten.
Bedeutet das, dass die Einsatzbereiche einer solchen App sich nicht nur auf den In-Ear-Monitor-Bereich beschränken?
Das ist richtig. Grundsätzlich sind mehrere Produkttypen denkbar, vor allem Gehörschutz, Spritzwasserschutz, Otoplastiken für In-Ear-Kopfhörer oder auch Hearables. Auch in anderen Anwendungsbereichen wird die Technologie bereits eingesetzt, beispielsweise in den USA für OTC-Hörgeräte. Hier werden die Daten nicht für die Fertigung einer Otoplastik verwendet, sondern beispielsweise für die Bestimmung der richtigen Hörerlänge. Die Zahl der Apps oder auch Unternehmen, die diese Technologien nutzen, wird in den nächsten sechs bis zwölf Monaten stark zunehmen. Ich kenne einige Start-ups aber auch bekannte Unternehmen aus dem Audiobereich, die KI-basierte Lösungen präsentieren werden.
Sehen Sie nicht die Gefahr, dass damit eine der letzten Kernkompetenzen des Hörakustikers in den Hintergrund gerät?
Auf den ersten Blick natürlich. Wenn man sich aber die Produkte anschaut, die durch diese Apps realisiert werden, dann fallen diese nicht unbedingt in die Kernkompetenz des Hörakustikers. Insofern würde ich das nicht so drastisch bewerten, zumal ich die Meinung vertrete, dass wir als Hörakustiker in der Vergangenheit etwas verwöhnt waren. Wir haben das Ohr als unser Hoheitsgebiet angesehen. Trotzdem konzentrieren sich die meisten Hörakustiker auch heute noch vorwiegend auf die Anpassung und den Verkauf von Hörsystemen. Wenn die heutige Technologie neuartige Produkte rund um das Ohr ermöglicht, dann muss man auch nach Lösungen suchen, wie diese erfolgreich beim Endkunden ankommen. D2C-Modelle liegen im Trend und adressieren entsprechende Zielgruppen. Ich sehe daher durchaus eine Chance für Hörakustiker, auch in diesen Bereichen erfolgreich zu sein. Man muss dafür jedoch bereit sein, sich auf neue Gegebenheiten im Markt einzulassen. Denn die Ohrabformung an sich ist und bleibt eine Kernkompetenz des Hörakustikers. Wie viele Apps es auch geben mag, am und im Ohr besteht ein erhöhtes Gefahrenpotential, das fachlich betreut gehört. Zudem bilden diese App-Lösungen selbstverständlich keinerlei Informationen zur Beschaffenheit des Ohrgewebes ab, um nur einen Punkt zu nennen. Auch Exostosen, OP-Höhlen oder sich nach hinten erweiternde Gehörgänge können von Apps selbstverständlich nicht erkannt werden und die klassische Abformung ist weiterhin im Vorteil.
Wie beurteilen Sie die Qualität der 3D-Daten aus den Apps? Und wie „idiotensicher“ ist eine solche Anwendung?
Diese Frage lässt sich pauschal kaum beantworten, da es immer darauf ankommt, wofür die Daten letztendlich verwendet werden sollen. Grob lässt sich aber sagen, dass die Qualität der Daten nicht an die Genauigkeit einer physischen Ohrabformung oder eines Ohrscans mit einem medizinischen Ohrscanner, wie etwa dem Otoscan, heranreicht. Wenn man aber weiß, wo die Grenzen der Apps liegen und wie man mit den Daten umgehen muss, ist die Qualität beeindruckend gut und beispielsweise für ein Consumerprodukt absolut ausreichend. Unabhängig davon, dass die Handhabung der Apps sehr unterschiedlich ist, ein einfaches Foto bekommt letztlich jeder hin. Bei zu komplexen Bewegungen kann es allerdings sehr knifflig werden. Hier setzen die Entwickler stark auf Gamification und andere Hilfsmittel, wie zum Beispiel Screen Mirroring auf ein zweites Gerät, bei dem das Live-Bild der Frontkamera des iPhones auf einen Bildschirm wie zum Beispiel das eigene Tablet oder Notebook gespiegelt wird. Je nach Geschicklichkeit und Koordinationsfähigkeit kann ein solcher Scan dann mehr oder weniger einfach durchgeführt werden. Persönlich sehe ich einen komplexen Ohrscan in 30 bis 45 Sekunden pro Ohr mittlerweile als machbar.
Aber noch Mal: Die Qualität der Kamera ist das eine; die rechnerische Leistung der KI das andere. Was mir dabei dennoch nicht klar wird, ist, wie genau so ein Tool überhaupt sein kann? Sind diese mit digitalen Scans vergleichbar?
Diese Frage ist durchaus berechtigt und ich stelle sie mir auch. Wie gesagt, die Qualität ist noch nicht so gut wie bei physischen Abdrücken. Die KI berechnet bereits den Verlauf des Gehörgangs bis zum zweiten Knick. Dabei ist zu beachten, dass die Fehlerwahrscheinlichkeit, also die Abweichung von der realen Anatomie, umso größer wird, je weiter man in den Gehörgang vordringt, da die Kamera maximal den Verlauf bis zur ersten Krümmung wirklich erfassen kann. Ob es jemals möglich sein wird, den exakten Verlauf des Gehörgangs zu 100 Prozent durch künstliche Intelligenz vorherzusagen, wage ich stark zu bezweifeln. Denn sonst wäre mir bis jetzt entgangen, dass der Gehörgang einem bestimmten Muster folgt, das durch die Anatomie der Pinna, des Tragus und den Verlauf des Gehörgangs bis zur ersten Krümmung bestimmt wird. Das allein sollte für jeden guten Hörgeräteakustiker ein tragfähiges Argument sein. An einer physischen Ohrabformung oder einem professionellen Ohrscan für bestimmte Produkte wird man künftig auch nicht umhinkommen.
Sie sprechen es an. Sie gehören zu den Vertretern, die der Meinung sind, dass ein digitaler Scan sowieso keine physische Abformung ersetzen kann, da Faktoren wie das Bindegewebe im Gehörgang nicht berücksichtigt werden. Solche Smartphone-Scanning-Apps sind also nichts für eine Hörgeräteversorgung …
Zunächst möchte ich erst einmal festhalten, dass ich ein großer Fan von professionellen Ohrscans bin. Grundsätzlich gesehen teile ich die Ansicht, dass Ohrscans, in welcher Form auch immer, keine/kaum Aussage über die Beschaffenheit des Ohrgewebes und andere physiologische Gegebenheiten liefern. Solche Informationen sind aber nützlich oder sogar notwendig, will man beispielsweise eine guten Gehörschutz herstellen, bei dem eine möglichst gute Abdichtung gefordert ist. Ich stimme auch uneingeschränkt zu, dass die gerade besprochenen Anwendungen ihre Grenzen haben und gezielt eingesetzt werden sollten. Daher sehe ich bis auf weiteres insbesondere die Anwendungsbereiche Gehörschutz, Hearables, Ohrschmuck etc. Um auch hier die Wogen etwas zu glätten, die möglicherweise bei diesem Thema hochkommen könnten, kann ich nur betonen, dass Apps aus heutiger Sicht nicht für die Herstellung von Hörgeräte-Otoplastiken, insbesondere in starren Materialien, geeignet sind.
Sie sprachen vorhin an, dass Ihrer Meinung nach auch kleine Hörakustikfachgeschäfte von solchen Technologien profitieren. Inwiefern?
Ich bleib dabei. Der größte Vorteil liegt darin, dass solche Apps helfen können, den Bekanntheitsgrad von Maßanfertigungen rund um das Ohr deutlich zu erhöhen. Und wenn es darum geht, dann sind die Hörakustiker immer noch die erste Anlaufstelle. Sie sind der Profi rund ums Ohr. Zudem können Hörakustiker profitieren, weil neuen Kundengruppen erreicht werden können. Auch wenn die Margen bei diesen neuaufkommenden Produkten wahrscheinlich deutlich geringer sein werden als beim Verkauf von Hörgeräten, sollte man jedoch immer bedenken, dass auch diese Menschen irgendwann in das Alter für Hörgeräteversorgung kommen oder Verwandte haben, die gerade eine solche benötigen. Die kommenden und neuen Produkte wird man auch hervorragend über Social-Media-Kanäle bewerben können, um auf diesem Wege auch hier wieder eine neue Zielgruppe zu aktivieren. Ich sehe das Ganze also als Ergänzung und Erweiterung des bisherigen Portfolios.
Was passiert eigentlich mit den ganzen Daten, die bei einem solchen Prozess entstehen?
Bei den meisten Anbietern landen die Daten verschlüsselt auf Servern in der Cloud. Alle mir bekannten Anwendungen sind von vornherein auf Datensicherheit ausgelegt. Natürlich nutzen die Anbieter die Daten, um die künstliche Intelligenz weiterzuentwickeln und maschinelles Lernen zu ermöglichen. Das bedeutet: je mehr Scans durchgeführt werden, desto besser sollte die Qualität der Ergebnisse werden. Datenschutzbedenken sollten in dieser Hinsicht nicht bestehen.
Welche Empfehlung werden Sie Hörakustikern hierzu geben?
Ich kann jedem Hörakustiker nur empfehlen, bei diesem Thema am Ball zu bleiben und den aktuellen Produkttrends zu folgen. Neue Technologien werden unser Leben vereinfachen und künstliche Intelligenz wird unser gesamtes Leben revolutionieren. Das heißt nicht, dass man sofort auf allen Hochzeiten tanzen muss. Einen steten Überblick über das aktuelle Marktgeschehen sollte man aber haben, um rechtzeitig auf Trends und neue Produkte reagieren zu können. Daher würde ich mir manchmal wünschen, dass sich die Hörakustiker noch stärker diesen modernen Themen öffnen. Derzeit sehe ich noch zu wenig Konzepte, die aufzeigen, wie auch sie davon profitieren können. Da setze ich aber, wie so oft, auf die die selbstständig agierenden Hörakustiker, die diesbezüglich oftmals offener, flexibler und optimistischer in die Zukunft blicken und Lust auf Neues haben.
Herr Schmidt, haben Sie vielen Dank für das Gespräch.