Der Klang von COVID-19? Neue App zur Erkennung von Symptomen anhand von Stimmen und Husten

Ein Forschungsteam hat eine App für Mobiltelefone auf den Weg gebracht, über die die Stimme und der Husten von Nutzern angehört werden, um darüber festzustellen, ob sie mit dem neuartigen Coronavirus infiziert sind.

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Im Kontext der derzeitigen Bemühungen zur Unterstützung bei der Bewältigung der Coronavirus-Pandemie hat eine EU-finanzierte Forschungsgruppe eine App für Mobiltelefone präsentiert, die Daten sammelt, die der Diagnose von COVID-19 dienen sollen. Sie wird Forschenden dabei helfen, Maschinenlernalgorithmen zu entwickeln, die anhand der Stimme, des Hustens und der Atmung einer Person automatisch feststellen könnten, ob diese Person an COVID-19 erkrankt ist.

„Es gibt noch immer so vieles, was wir über dieses Virus und die von ihm verursachte Krankheit nicht wissen, und in einer Pandemie wie der derzeitigen, gilt: je mehr verlässliche Informationen wir bekommen können, desto besser“, so Prof. Cecilia Mascolo von der Universität Cambridge, an der das Projekt EAR (Audio-based Mobile Health Diagnostics) durchgeführt wird. In einer Pressemitteilung der Universität fügt sie hinzu: „Gespräche mit Ärzten ergaben, dass eines der häufigsten Symptome, die sie bei mit dem Virus infizierten Patienten beobachten, die Art und Weise des Atemholens während des Sprechens ist, neben einem trockenen Husten und den Intervallen ihrer Atemmuster.“

Prof. Mascolo ergänzt: „Es gibt nur sehr wenige große Datensätze für Atemgeräusche. Um bessere Algorithmen zu entwickeln, die für eine frühe Erkennung genutzt werden könnten, brauchen wir also so viele Proben von so vielen Teilnehmern wie möglich. Selbst wenn wir nicht viele positive Corona-Fälle erhalten, könnten wir Verbindungen zu anderen Erkrankungen finden.“ Neben Proben von Stimme, Atmung und Husten sammelt die App grundlegende demografische und die Krankheitsgeschichte betreffende Daten von den Teilnehmenden und fragt diese außerdem, ob sie positiv auf das Coronavirus getestet wurden. Die App wird es in mehreren Sprachen geben.

In der Pressemitteilung der Universität Cambridge heißt es: „Nach Beendigung der ersten Analyse der von der App gesammelten Daten wird das Team den Datensatz für andere Forschende freigeben. Das Datenmaterial könnte dabei helfen, mehr über den Krankheitsverlauf herauszufinden, zum Beispiel mehr Informationen über die weitere Verbindung zwischen Atemproblemen und der Krankheitsgeschichte.“

Geräusche des menschlichen Körpers

In einer Pressemitteilung des Europäischen Forschungsrats fasst Prof. Mascolo die Arbeit ihres Teams zusammen: Es prüft „effektive und effiziente Wege für Systeme, über die die Geräusche des menschlichen Körpers erfasst werden und die unter Nutzung künstlicher Intelligenz eine frühe Diagnose verschiedener Krankheiten ermöglichen. Unregelmäßigkeiten bei Geräuschen wie dem Herzschlag, Seufzen, Atmen und der Stimme sind Anzeichen von Krankheiten und als solche eine wirkungsvolle Quelle für medizinische Informationen.“ Prof. Mascolo erklärt, dass das Team einen Schwerpunkt auf die Optimierung von Audiotechnologien in mobilen Geräten legt, die dazu dienen, den Beginn und das Fortschreiten verschiedener Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu analysieren, „mit einem enormen Potenzial für eine groß angelegte und kostengünstige Diagnostik.“

Das Projekt EAR, das teilweise die Entwicklung der neuen App unterstützte, läuft bis September 2024. Ziel seiner Audiomodelle ist die „Maximierung der Nutzung lokaler Hardware-Ressourcen mit einer Leistungsoptimierung und Genauigkeit sowohl bei Fast-Echtzeit- also auch bei recht schwachen Audioproben“, wie auf CORDIS zu lesen ist.

Weitere Informationen:
EAR-Projekt

Schlüsselbegriffe

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