Was ist in einem Husten? Neue Methode erkennt Lungenentzündung mit nur einem Mikrofon

Wissenschaftler haben eine neue Technik entwickelt, um Lungenentzündung bei Kindern zuverlässig zu erkennen, indem sie nur ein Mikrofon und einen einfachen Computer verwenden. Tragbar und günstig könnte diese Technologie die Gesundheitsversorgung von Kindern in armen, abgelegenen Gebieten verbessern.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist Lungenentzündung weltweit die häufigste Todesursache bei Kindern. Da es leicht mit Antibiotika behandelbar ist, ist Lungenentzündung am häufigsten in Entwicklungsländern mit begrenzten Gesundheitsressourcen vor allem in Asien und Subsahara-Afrika.

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Eine Lungenentzündung verursacht einen ausgeprägten Husten, und ein ausgebildeter Fachmann kann durch Zuhören den Unterschied erkennen. Aber ausgebil- dete Ärzte sind viel zu dünn ausgebreitet, deshalb hat die WHO eine Reihe von Kriterien entwickelt, mit denen die Gemeindearbeiter Lungenentzündung selbst diagnostizieren können.

Allerdings ist die Genauigkeit des WHO-Tests begrenzt, und es hat eine hohe Rate an falsch-positiven Ergebnissen, was bedeutet, dass Kinder häufig mit einer Lungenentzündung diagnostiziert werden, wenn sie an einer anderen Atemwegserkrankung leiden. Wenn die Versorgung mit Antibiotika begrenzt und wertvoll ist, kann die richtige Diagnose den entscheidenden Unterschied ausmachen.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Udantha Abeyratne von der University of Queensland in Australien hat im Sardjito-Krankenhaus der Gadjah Mada Universität in Indonesien Hunderte von Husten von Kindern mit und ohne Lungenentzündung aufgezeichnet. In Zusammenarbeit mit pädiatrischen Atemtechnikern klassifizierten sie den Husten entweder als pneumonisch oder nicht-pneumonisch und trainierten dann einen Computeralgorithmus, um den Unterschied zu erkennen.

Das Ergebnis ist ein Nur-Audio-Test, der Lungenentzündung mit einer Genauigkeit von mehr als 90 Prozent erkennen kann. Darüber hinaus hat ihr Test eine sehr niedrige Falsch-Positiv-Rate, was ihn insgesamt genauer macht als der WHO-Test.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, einen hustenzentrierten Ansatz für die Diagnose von Pneumonien im Kindesalter in ressourcenarmen Regionen zu entwickeln", folgern die Autoren der Studie. "Die Technologie wird in ihrer einfachsten Form zwischen fünf und zehn Husten erfordern klingt und liefert automatisch und sofort eine Diagnose, ohne dass ein physischer Kontakt mit den Patienten erforderlich ist. "

Obwohl die Technologie derzeit nur im Labor existiert, sollte sie bald auf den breiten Einsatz in Entwicklungsländern umgestellt werden. Er benötigt nur ein Mikrofon und einen kleinen Computer und wäre somit der ideale Kandidat für eine Smartphone-App. Smartphones sind klein, günstig, tragbar, haben eine lange Akkulaufzeit und sind bereits mit dem erforderlichen Mikrofon, Datenspeicher und Rechenleistung ausgestattet.

Das Gesundheitswesen mobil machen

Das Team von Abearatne ist nicht der Einzige, der Smartphones in den Entwicklungsländern als Gesundheitsinstrument einsetzen möchte.Dr. Shwetak Patel, ein Forscher an der Universität von Washington in Seattle, hat eine Methode erfunden, um das integrierte Mikrofon eines Smartphones zu verwenden, um die Lungenfunktion eines Patienten zu messen.

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Normalerweise verwenden Ärzte ein Gerät namens Spirometer, um die Lungenfunktion zu messen. Ein Patient bläst in ein Rohr und kleine Turbinen messen die Luftströmung. Spirometer helfen Ärzten, Patienten mit Asthma, Mukoviszidose, Allergien und anderen Atemwegserkrankungen zu überwachen.

Die neue iPhone-App von Patel, genannt SpiroSmart, kann das Mikrofon des Telefons verwenden, um zu erkennen, wie sich die Stimmresonanz eines Patienten beim Ausatmen verändert, und misst so effektiv die Lautstärke der ausgeatmeten Luft. In klinischen Tests erwies sich SpiroSmart mit einer Genauigkeit von bis zu fünf Prozent des aktuellen Goldstandards für Spirometer.

Obwohl die App derzeit nicht verfügbar ist, hofft Patel, SpiroSmart bis Ende des Jahres von der FDA als Medizinprodukt zuzulassen. Da die Patienten ihre eigenen Atemwege regelmäßig mit ihren Telefonen überwachen können, könnte diese Technologie Kosten senken und mehr Routineuntersuchungen und -behandlungen zu Hause ermöglichen.