Chancen und Herausforderungen von Vocal Biomarkern in der Telemedizin – Artifizielle Intelligenz (AI) und Phonetik als Grundlage neuer Diagnostik

Zusammenfassung

Im Vergleich zur Phonetik ist die Künstliche Intelligenz ein junges Forschungsgebiet, das seinen Namen erst seit den 1950er-Jahren durch den Informatiker John McCarthy erhielt (Konrad, 1998). Eine einheitliche Definition für den Begriff Künstliche Intelligenz (KI), auf Englisch Artificial Intelligence (AI), ist bis heute nicht vorhanden. Teilgebiete der AI sind wissensbasierte Systeme, die zunehmend in der Medizin eine wichtige Rolle spielen (Altenkrüger & Büttner, 1992). Mit diesen Systemen werden Fragen beantwortet und logische Schlüsse aus gesammelten fachlichen Daten erzeugt. Daneben gibt es eine Vielzahl von weiteren Einsatzmöglichkeiten der AI, unter anderem in der Phonetik. Einen hohen Stellenwert hat die Phonetik im klinischen Alltag bei der Diagnostik und Therapie von Sprechstörungen, beispielsweise beim Stottern. Aber nicht nur der Redefluss kann betroffen sein, bei diversen Erkrankungen kommt es zu Veränderungen der Stimmhöhe, Stimmkraft oder der Betonung von Wortsilben. Solche pathologischen Änderungen der Stimme bezeichnet man als „Vocal Biomarker“. Ein Biomarker ist ein objektiv gemessener und bewerteter Faktor, der einen biologischen oder pathogenen Prozess darstellt (Fagherazzi et al., 2021). Diese häufig nur sehr feinen Änderungen sind meist allein mit dem menschlichen Gehör nicht auszumachen, können jedoch mithilfe von neuen Techniken so verarbeitet werden, dass das behandelnde Personal in der Entscheidungsfindung unterstützt werden kann und sogar betreffend bestimmte Krankheiten eine Frühdiagnostik möglich wird. Bei einigen Erkrankungen wie Covid-19, ADHS, Alzheimer oder Parkinson zeigen sich bereits positive Ergebnisse, die im folgenden Beitrag separat erörtert werden.

Gegenstand aktueller Diskussionen ist die Frage, ob zukünftig eine Software allein ausreicht, um bestimmte Diagnosen zu stellen. Kann ärztliches Personal mit technischer Unterstützung dieser Art oder eher ohne Einfluss einer Software eine entsprechende Diagnose stellen? Durch den weit verbreiteten Besitz von Smart Devices wie Laptops, Tablets oder mobilen Telefonen ist ein flächendeckendes medizinisches Diagnosehilfsmittel vorhanden, sodass, rein den technischen Aspekt betrachtet, telemedizinische Ansätze, erweitert durch diese innovative digitale Messungen, in der Zukunft problemlos zunehmend eingesetzt werden können.

Dieses Buchkapitel gibt eine Übersicht über eine der innovativen digitalen Anwendungen, die sich – auch im Zusammenhang mit potenzieller telemedizinischer Anwendung – rasant entwickelt, die Vocal Biomarker.