Smartphone erkennt Asthma- und COPD-Schübe an der Stimme
Eine aktuelle Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift ERJ Open Research, belegt, dass sich durch die digitale Erfassung und Analyse von Sprachdaten mittels Smartphone-App Exazerbationen bei Asthma und COPD zuverlässig frühzeitig erkennen lassen. Die Forschung wird vom Maastrichter Universitätsklinikum geleitet, wobei Dr. Sami Simons als leitender Wissenschaftler die klinischen und technischen Aspekte koordiniert. Gemeinsam mit dem Technologieunternehmen Zana Technologies wurde die App TACTICAS entwickelt. Im Rahmen einer zwölfwöchigen Feldstudie mit 73 Patientinnen und Patienten aus den Niederlanden wurde täglich eine Sprachprobe aufgenommen, die mittels künstlicher Intelligenz auf subtile Veränderungen hin ausgewertet wurde. Die Analyse ergab, dass sich während des beginnenden Asthma- oder COPD-Anfalls bereits am ersten Tag messbare Unterschiede in Tonhöhe, Sprechpausen und Gesamtstimmlage zeigen. Medizinisch lässt sich dies auf die Verengung der Atemwege zurückführen, die den Luftstrom durch die Stimmbänder reduziert und zu einer charakteristischen Rauhigkeit und Atemlosigkeit der Stimme führt. Während die Sprachparameter im weiteren Verlauf der Therapie wieder stabilisieren, ermöglichten neu entwickelte maschinelle Lernalgorithmen, diese Verschlechterung bereits drei Tage vor dem klinischen Auftreten der Symptome zu prognostizieren. Die frühere Erkennung birgt erhebliche medizinische Potenziale. Durch die Möglichkeit der täglichen, ortsunabhängigen Selbstüberwachung können Patientinnen und Patienten umgehend therapeutisch gegensteuern, was Hospitalisierungen, langfristige Lungenschäden und die Mortalitätsrate signifikant senken kann. Die TACTICAS-App befindet sich derzeit im Forschungsstadium; Interessierte können ihre Sprachdaten jedoch über eine begleitende Plattform für die wissenschaftliche Entwicklung bereitstellen. Die Validierung der Technologie steht in zwei neuen klinischen Prüfverfahren an: Die VOCAL-Studie evaluiert das System in Brasilien, während die SPEAK-Studie in den Niederlanden die klinische Praxisintegration testet. Fachleute wie Dr. Marc Miravitlles von der European Respiratory Society stufen die Kombination aus mobiler Sensorik und KI-gestützter Akustikanalyse als vielversprechenden Schritt für die telemedizinische Versorgung chronisch respiratorischer Erkrankungen ein. Sollte sich die Vorhersagekraft in den laufenden Validierungsstudien bestätigen, eröffnet dies den Weg zu einer flächendeckenden, dezentralen Überwachung, die die Lebensqualität Betroffener nachhaltig verbessert und das Gesundheitssystem durch proaktive Interventionen entlastet.
