{{{sourceTextContent.title}}}

Stimmliche Biomarker-Technologie: Erkennen von Covid-19 durch Stimmanalyse

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Die Vocal-Biomarker-Technologie verschiebt die Grenzen der intelligenten Gesundheitsversorgung und verspricht nun, die Diagnose von Gesundheitsproblemen zu revolutionieren.

{{{sourceTextContent.description}}}

Nehmen Sie das Beispiel des in Kalifornien ansässigen Startups Sonaphi, dessen aktueller Schwerpunkt auf der Entwicklung einer 60-sekündigen sprachbasierten Covid-19-Screening-Mobil-App liegt.

In letzter Zeit hat sich eine stetig wachsende Zahl von Voice-Tech-Startups im Gesundheitswesen etabliert und Innovationen hervorgebracht, die von intelligenten Assistenten für die Überwachung alternder Patienten über automatische Transkriptionsprogramme für die klinische Dokumentation bis hin zu Alexa-gesteuerten medizinischen Geräten und sogar KI-gesteuerten Hörgeräten, die eine Vielzahl von Sprachen übersetzen können, reichen.

Jetzt nutzen solche Start-ups künstliche Intelligenz (KI) auf eine Weise, die verspricht, die Diagnose von Gesundheitsproblemen zu revolutionieren. Durch die Entwicklung einer auf maschinellem Lernen basierenden Stimmerkennungstechnologie, wie sie für Amazons Alexa entwickelt wurde, sind sie zunehmend in der Lage, Stimmmuster zu identifizieren, die für verschiedene neurologische Krankheiten und Zustände spezifisch sind (so genannte "stimmliche Biomarker"). Fortschritte in diesem Bereich bedeuten, dass eine genaue Beurteilung des Zustands eines Patienten schon sehr bald darauf beruhen könnte, dass dieser einfach in ein Smartphone spricht.

Wie werden stimmliche Biomarker nachgewiesen? Nachdem die Stimme einer Person aufgenommen wurde, wird sie in ein Bild übersetzt, das Spektrogramm genannt wird. Dann werden Algorithmen des maschinellen Lernens verwendet, um die Korrelation zwischen der Stimme und den Stimmmustern eines Patienten und einer Vielzahl von Krankheiten und Symptomen zu bewerten. Diese Analyse wird mithilfe von Computer-Vision-Techniken durchgeführt, um kleine Veränderungen im Spektrogramm zu erkennen. Die Algorithmen werden anhand der Stimmaufnahmen von Personen entwickelt, bei denen bestimmte Krankheiten oder Zustände diagnostiziert wurden. Deren Stimmaufnahmen werden zusammen mit anderen medizinischen Informationen in klinischen Studien gesammelt, in Spektrogramme umgewandelt und mithilfe von maschinellem Lernen klassifiziert, um einen stimmlichen Biomarker zu "trainieren". Der Biomarker wird dann mit einer anderen Gruppe von Patienten getestet, um zu sehen, wie gut er abschneidet - je mehr Daten gesammelt werden, desto stärker ist der Algorithmus und desto genauer wird der Biomarker sein.

Covid-19-Screening

Ein Start-up-Unternehmen, das Pionierarbeit bei der Nutzung solcher Technologien leistet, ist das kalifornische Unternehmen Sonaphi, das eine KI-gestützte Biotechnologie-Plattform entwickelt hat, die die menschliche Stimme analysiert und präzises Neurofeedback liefert, um die Gesundheit und Leistungsfähigkeit des Menschen zu verbessern. Die innovativsten Aspekte der Plattform sind Sonaphis Datenbank mit 1.300 Biomarkern, die aus einer 30-sekündigen Stimmaufnahme identifiziert werden können. David Levesque, Chief Operating Officer von Sonaphi, erklärt:

"Dies ermöglicht es einem erfahrenen Kliniker, Zusammenhänge zwischen Chemie und Anatomie zu erkennen, die normalerweise viele konventionelle Tests erfordern."

Der aktuelle Fokus von Sonaphi liegt auf der Entwicklung einer 60-sekündigen stimmbasierten mobilen Covid-19-Screening-App, die sie irgendwann gegen Ende 2021 auf den Markt bringen wollen. Der Sonaphi-Voice-Algorithmus extrahiert stimmliche Merkmale, die nachweislich mit dem Vorhandensein von Covid-19 in Zusammenhang stehen. Levesque sagte:

"Konventionelle medizinische Tests haben Einschränkungen in Bezug auf Zugang, Erschwinglichkeit, Anpassungsfähigkeit, Effizienz und die Fähigkeit, ein ganzes Spektrum von Biomarkern zu betrachten. All diese Herausforderungen wurden durch die Covid-19-Pandemie hervorgehoben. Indem wir diese Herausforderungen angehen, wird unsere App eine genaue, aktuelle Gesundheitsbewertung in Echtzeit bieten, damit die Menschen sicher und gesund zur Arbeit, zur Familie und zum Vergnügen zurückkehren können."

Eine stimmliche Zukunft

Stimmproben enthalten einen Schatz an Informationen über den Gesundheitszustand einer Person. So gehen Forscher davon aus, dass subtile stimmliche Hinweise auf zugrundeliegende Erkrankungen oder auf ein Krankheitsrisiko hinweisen können. Eine wachsende Zahl von Startups im Bereich Voice-Tech-Gesundheit leistet heute Pionierarbeit für eine Zukunft, in der die Gesundheitsversorgung aus Sprachtests besteht, die zur Diagnose von Alzheimer, rheumatischer Arthritis, Depressionen und Angstzuständen eingesetzt werden könnten.

Basierend auf den jüngsten technologischen Fortschritten könnte es in wenigen Jahren möglich sein, den Gesundheitszustand einer Person aus der Ferne zu überwachen - mit Smartphones und anderen Wearables - indem man einfach kurze Sprachproben aufnimmt und sie auf Krankheits-Biomarker analysiert. Levesque fügte hinzu:

"Wir erwarten, dass die Sprachanalyse in den nächsten 10 Jahren zu einer globalen Standardtechnologie für die Gesundheitsbewertung wird. Als unschätzbares Werkzeug zur Früherkennung vieler gesundheitlicher Defizite wird uns eine solche Analyse die Möglichkeit geben, den menschlichen Körper wie nie zuvor zu verstehen. Länder und Unternehmen mit fortschrittlichen Gesundheitssystemen, die die Gesundheit ihrer Bevölkerung und Mitarbeiter proaktiv managen, werden frühe Anwender sein, ebenso wie Einzelpersonen in der Quantified-Health-Bewegung."

{{medias[42509].title}}

{{medias[42509].description}}