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Smart Speaker überwacht Herzrhythmus

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Forscher der University of Washington haben ein KI-gesteuertes Soundsystem entwickelt, das unregelmäßige Herzschläge erkennen kann.

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Das System sendet unhörbare Töne in die nähere Umgebung und analysiert dann die reflektierten Wellen, um einzelne Herzschläge einer in der Nähe sitzenden Person zu identifizieren. Die Technologie kann bei der Erkennung von Herzrhythmusstörungen, wie z. B. Herzrhythmusstörungen, hilfreich sein.

"Herzrhythmusstörungen sind tatsächlich häufiger als einige andere bekannte Herzkrankheiten. Herzrhythmusstörungen können schwerwiegende Erkrankungen wie Schlaganfälle verursachen, sind aber in ihrem Auftreten sehr unvorhersehbar und daher schwer zu diagnostizieren", sagte Arun Sridhar, ein an der Studie beteiligter Forscher, in einer Pressemitteilung. "Die Verfügbarkeit eines kostengünstigen Tests, der häufig und bequem zu Hause durchgeführt werden kann, kann für bestimmte Patienten ein entscheidender Faktor für eine frühzeitige Diagnose und Behandlung sein."

Eine große Herausforderung bei der Entwicklung der Technologie war es, die Herzschläge zu erkennen und sie von den Atemgeräuschen zu unterscheiden, die viel lauter sind. "Die Bewegung durch die Atmung einer Person ist um Größenordnungen größer an der Brustwand als die Bewegung durch die Herzschläge, also stellt das eine ziemlich große Herausforderung dar", sagte Anran Wang, eine weitere an der Studie beteiligte Forscherin. "Und das Atemsignal ist nicht regelmäßig, so dass es schwierig ist, es einfach herauszufiltern. Wir haben die Tatsache genutzt, dass Smart Speaker mehrere Mikrofone haben, und einen neuen Beam-Forming-Algorithmus entwickelt, der den Lautsprechern hilft, Herzschläge zu finden."

Die KI-gesteuerten Lautsprecher verwenden einen Algorithmus, der die Signale von mehreren Mikrofonen auf dem Gerät verwendet, um den Herzschlag zu identifizieren, was der Art und Weise ähnelt, wie kommerzielle Smart Speaker wie Alexa mehrere Mikrofone verwenden können, um eine Stimme in einem Raum mit anderen Geräuschen zu hören.

Bisher haben die Forscher die Technologie an einer Gruppe gesunder Probanden und einer Gruppe von Patienten mit verschiedenen Herzerkrankungen getestet und mit einem gängigen konventionellen Herzschlagmonitor verglichen. Das System erkannte ein mittleres Intervall zwischen den Schlägen, das innerhalb von 30 Millisekunden oder weniger von dem des Kontrollgeräts lag, was darauf hindeutet, dass es in Bezug auf die Genauigkeit vergleichbar ist.

Im Moment ist das System für eine schnelle Stichprobenkontrolle des Herzrhythmus geeignet, und ein Benutzer muss sich absichtlich nahe am Gerät positionieren, bevor es seine Herzschläge analysieren kann. Die Forscher hoffen jedoch, dass zukünftige Iterationen der Technologie in der Lage sein werden, die Herzgesundheit kontinuierlich zu überwachen, sogar während des Schlafs.

"Wenn man ein Gerät wie dieses hat, kann man einen Patienten über einen längeren Zeitraum überwachen und Muster definieren, die für den Patienten individualisiert sind. Wir können zum Beispiel herausfinden, wann bei einem bestimmten Patienten Arrhythmien auftreten, und dann entsprechende Behandlungspläne entwickeln, die darauf zugeschnitten sind, wann die Patienten sie tatsächlich brauchen", so Sridhar. "Das ist die Zukunft der Kardiologie. Und das Schöne an der Verwendung dieser Art von Geräten ist, dass sie sich bereits in den Häusern der Menschen befinden."