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Künstliche Intelligenz in der Herzdiagnostik Die Stimme als Frühwarnsystem

Von Natalie Ziebolz 2 min Lesedauer

Können Patienten mit einer fortgeschrittenen Herzinsuffizienz mithilfe künstlicher Intelligenz telemedizinisch überwacht werden? Das wollen Forschende am Deutschen Herzzentrum der Charité und der Mayo Clinic in den USA nun herausfinden. Im Zuge einer Studie analysieren sie dafür die Stimme der Patienten.

Mitglieder des „VAMP-HF“-Studienteams mit Patient Horst S. (von links nach rechts): Oliver Weiss (Noah Labs), PD Dr. Felix Hohendanner, Marcus Hott (Noah Labs), Dr. Leonhard Riehle (Noah Labs), Dr. med. Chong Lee, PD Dr. med. Kun Zhang, Andreas Portmann (DHZB-Stiftung), Emanuel Heil, Klinikdirektor Prof. Dr. med. Gerhard Hindricks.(Bild: Deutsches Herzzentrum der Charité)
Mitglieder des „VAMP-HF“-Studienteams mit Patient Horst S. (von links nach rechts): Oliver Weiss (Noah Labs), PD Dr. Felix Hohendanner, Marcus Hott (Noah Labs), Dr. Leonhard Riehle (Noah Labs), Dr. med. Chong Lee, PD Dr. med. Kun Zhang, Andreas Portmann (DHZB-Stiftung), Emanuel Heil, Klinikdirektor Prof. Dr. med. Gerhard Hindricks.
(Bild: Deutsches Herzzentrum der Charité)

In einer wegweisenden Zusammenarbeit zwischen dem Deutschen Herzzentrum der Charité und der renommierten Mayo Clinic in den USA wird eine neue Studie durchgeführt, die die Möglichkeiten der telemedizinischen Überwachung von Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz revolutionieren könnte. Im Zuge der Studie mit dem Titel „AI-Based Voice Analysis for Monitoring Patients Hospitalized with Acute Decompensated Heart Failure“, kurz „VAMP-HF“, wird mithilfe der künstlichen Intelligenz eines Berliner Start-ups, Noah Labs, die Stimmen von Patienten analysiert, um wichtige Informationen über ihren Gesundheitszustand zu erhalten.

Zunächst konzentrieren sich die Beteiligten auf Patienten, die an fortgeschrittener Herzinsuffizienz mit „hydropischer Dekompensation“ leiden. Dieser Zustand tritt auf, wenn das Herz aufgrund einer verminderten Pumpfunktion nicht mehr genug Flüssigkeit aus dem Gewebe transportieren kann und sich deshalb Flüssigkeit im Körper ansammelt, was zu lebensbedrohlichen Komplikationen führen kann. Ein erster Proband, Horst S., ein 88-jähriger Rentner aus Berlin, nimmt bereits aktiv an der Studie teil. Täglich spricht er dafür zweimal den Anfang einer Erzählung des altgriechischen Dichter Äsopin in ein Mikrofon ein:

Einst stritten sich Nordwind und Sonne, wer von ihnen beiden wohl der Stärkere wäre, als ein Wanderer, der in einen warmen Mantel gehüllt war, des Weges daherkam…

Laut Dr. Felix Hohendanner, Oberarzt am Deutschen Herzzentrum der Charité und klinischer Leiter der VAMP-HF-Studie, kann die Stimme „als Frühwarnsystem“ dienen. „Mehr Flüssigkeit im Körper führt zu einer veränderten Ausbreitung von Schallwellen und damit auch zur Veränderung der Stimme, die für das menschliche Ohr zwar meist nicht hörbar ist, aber dennoch gemessen werden kann“, erklärt er.

Patient Horst S. bei Abgabe der Stimmprobe.(Bild: Deutsches Herzzentrum der Charité)
Patient Horst S. bei Abgabe der Stimmprobe.
(Bild: Deutsches Herzzentrum der Charité)

Die zugrundeliegende KI analysiert daher die Stimmen der Probanden und überprüft hunderte von Parametern, um diese kleinen Veränderungen zu erkennen. Diese Daten werden dann mit der Menge an ausgeschiedener Flüssigkeit verglichen, um den Erfolg der Behandlung vorherzusagen und diese gegebenenfalls anpassen zu können.

Hohendanner ist überzeugt, dass die Stimmabgabe zu Hause viele Vorteile im Vergleich zu anderen Messmethoden bringt. „Sie ist schmerzfrei, schnell und unkompliziert, birgt kaum Fehlerquellen und benötigt außer einem Aufnahmegerät wie einem Smartphone keine technischen Hilfsmittel.“ Die Anwendung der KI-basierten Stimmanalyse könnte darüber hinaus nicht nur für Patienten mit Herzinsuffizienz von Bedeutung sein, sondern auch für andere Herz-Kreislauf-Erkrankungen. „Wir stehen hier erst am Anfang einer vielversprechenden Entwicklung.“

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