Stimmveränderungen zeigen COPD-Exazerbationen an

Auf einem Smartphone aufgezeichnete Stimmveränderungen können Anzeichen einer Exazerbation einer COPD sein, wie die Ergebnisse einer aktuellen Pilotstudie zeigen.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist COPD die dritthäufigste Todesursache weltweit. Während einer Exazerbation benötigen die Patienten häufig eine zusätzliche Behandlung oder einen Krankenhausaufenthalt, und ihr Sterberisiko steigt. Erfolgt die Therapie jedoch in einem sehr frühen Stadium, sind die Risiken weitaus geringer.

Die Studie wurde von Loes van Bemmel, PhD, Wissenschaftlerin am Maastricht University Medical Centre, vorgestellt. „Nach einer Exazerbation berichten die Patienten über eine geringere Lebensqualität, ihre Lungenfunktion kann sich verschlechtern, und die Patienten haben ein erhöhtes und längeres Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse wie Herzinfarkt und Schlaganfall. Es ist von entscheidender Bedeutung, Exazerbationen so früh wie möglich zu erkennen, damit eine angemessene Behandlung durchgeführt werden kann. Leider hat es sich als schwierig erwiesen, Exazerbationen gleich zu ihrem Beginn zu erkennen, da die Symptome in der Regel auftreten, wenn die Patienten zu Hause sind“, so van Bemmel.

Analyse von Stimmveränderungen

„Die Patienten und ihre Angehörigen haben uns berichtet, dass sich die Stimmen der Patienten vor und während der Exazerbationen verändern. Wir wollten untersuchen, ob wir die Stimmen der Patienten zu Hause aufzeichnen und diese Aufnahmen auf frühe Anzeichen einer Exazerbation hin analysieren können.“

28 Menschen mit COPD nahmen an der Studie teil. Die Forscher baten sie, 12 Wochen lang jeden Tag ihre Stimme mit einer Smartphone-App aufzuzeichnen. Sie nahmen sich selbst auf, während sie so lange „aah“ sagten, wie sie es mit einem Atemzug schafften, und dann entweder einen kurzen Absatz einer Geschichte lasen oder eine Frage beantworteten. Die Teilnehmer füllten außerdem täglich einen Fragebogen aus, um ihre COPD-Symptome zu bewerten. Während der Studie kam es 16-mal vor, dass ein Patient eine Verschlechterung der Symptome erlebte.

Die Forscher analysierten die Stimmaufzeichnungen und suchten nach Veränderungen, die mit den Exazerbationen zusammenfielen. Sie stellten fest, dass die Stimmen der Patienten höher wurden, wenn eine Verschlechterung der Symptomatik bevorstand. Außerdem stellten sie fest, dass die Stimme der Patienten bei einer beginnenden Exazerbation stärker schwankte. Schwanken bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Stimme atemlos oder heiser klingt. Van Bemmel: „Es gab deutliche Unterschiede zwischen den Aufnahmen der Patienten an einem normalen Tag und am ersten Tag einer Exazerbation. Dies bestätigt unsere Hypothese, dass sich die Sprache selbst zu Beginn einer Exazerbation deutlich verändert.“

Es handelt sich laut der Forscherin um vorläufige Ergebnisse, sodass die Erkenntnisse an einer größeren Zahl von COPD-Patienten validiert werden müssen: „Sollte uns dies gelingen, würde dies den Weg für eine frühzeitige Erkennung und Diagnose von Exazerbationen in der häuslichen Umgebung ebnen. Dies würde es den Patienten ermöglichen, diese Ereignisse leichter selbst zu bewältigen. Zwar ist jede Krankheit anders, aber die Sprachanalyse könnte auch bei anderen Atemwegserkrankungen hilfreich sein. Wir vermuten, dass es sprachliche Biomarker für viele Atemwegserkrankungen gibt.“

Entwicklung einer App

Das Team plant nun Forschungsarbeiten, die auf diesen Erkenntnissen aufbauen sollen. In Zusammenarbeit mit Forschern des Radboud University Medical Centre in den Niederlanden wird das Team gemeinsam mit Menschen, die an COPD leiden, eine mobile App entwickeln. Die SPEAK-App soll Exazerbationen durch Sprachsignale erkennen und Unterstützung bei der Behandlung der Symptome zu Hause bieten können. Gleichzeitig suchen die Forscher nach Möglichkeiten, Sprachdaten verantwortungsvoll zu sammeln, zu speichern und zu analysieren, sodass die Privatsphäre der Patienten gewahrt bleibt. (red)