Handy-App erkennt Asthma-Anfall 3 Tage vorher

Ein Asthma- oder COPD-Anfall kommt oft plötzlich – und kann ohne rechtzeitige Behandlung gefährlich werden. Die Atemwege verengen sich, das Atmen fällt schwer, Husten und Auswurf nehmen zu. Bisher waren Betroffene auf ihr eigenes Körpergefühl angewiesen, um einen Anfall zu erkennen. Oft ist es dann aber schon zu spät für eine frühzeitige Behandlung.

Forschende der Universität Maastricht in den Niederlanden haben nun eine Methode entwickelt, die einen solchen Anfall bis zu drei Tage im Voraus ankündigen kann – und zwar mit dem Smartphone. Die Idee ist einfach: Die Stimme verändert sich, wenn die Atemwege enger werden. „Schon früh in meiner Karriere wurde mir gesagt, dass die Stimme während eines Anfalls anders klingt“, erklärt Studienleiter Dr. Sami Simons, Lungenfacharzt am Universitätsklinikum Maastricht. „Dank künstlicher Intelligenz können wir heute solche Muster in Sprachaufnahmen erkennen.“

In der Studie, veröffentlicht im Fachjournal ERJ Open Research, nahmen 38 Menschen mit COPD und 35 mit Asthma teil. Zwölf Wochen lang zeichneten sie täglich mit einer speziellen App ihre Stimme auf – sie sprachen einen langen „A“-Laut, lasen einen kurzen Text vor oder beantworteten eine Frage. Gleichzeitig dokumentierten sie in einem Fragebogen, ob sich ihre Symptome verschlechterten.

Der Vergleich der Sprachdaten mit den Symptomberichten zeigte ein klares Muster: Bereits am ersten Tag einer Verschlechterung veränderte sich die Stimme – der Ton wurde schwächer, die Tonhöhe variierte, es gab mehr Pausen und die Stimmqualität ließ nach. „Wenn sich die Atemwege verengen, wird die Luft, die durch die Stimmbänder strömt, eingeschränkt“, erklärt Simons. „Das schwächt die normale Schwingung der Stimmbänder, die Stimme klingt ‚atemloser‘ und ‚rauer‘.“ Sobald der Anfall abklang, verbesserte sich die Stimme wieder.

Die App namens TACTICAS (Telemonitoring for Asthma and COPD Through voICe AnalysiS) wurde gemeinsam mit Patientinnen und Patienten sowie dem Start-up Zana Technologies entwickelt. Derzeit ist sie nur für Forschungszwecke verfügbar, doch das Team arbeitet bereits an zwei neuen Studien – eine in den Niederlanden, eine in Brasilien –, um die Technologie weiter zu testen. „Diese Technologie könnte eine bessere Überwachung und Versorgung von Menschen mit Asthma oder COPD ermöglichen – überall auf der Welt, einfach per Mobiltelefon“, sagt Dr. Marc Miravitlles von der Europäischen Gesellschaft für Atemwegserkrankungen. „Das ist ein gutes Beispiel dafür, wie neue Technologien und KI die Lebensqualität unserer Patientinnen und Patienten wirklich verbessern können.“