Digitales Smartphone-Screening für Aortenklappenstenose
Smartphone Based Digital Screening for Aortic Valve Stenosis
Wissenschaftsdisziplinen
Informatik (30%); Klinische Medizin (70%)
Keywords
- Aortic Valve Stenosis,
- Digital Screening,
- Machine Learning,
- Algorithm Development,
- Artificial Intelligence
Herzklappenerkrankungen gehören zu den schwerwiegendsten Herzproblemen im höheren Lebensalter. Besonders häufig ist die Verengung der Aortenklappe, also jener Herzklappe, die zwischen der linken Herzkammer und der Hauptschlagader liegt. Diese Erkrankung wird Aortenklappenstenose genannt. Dabei wird die Öffnung der Herzklappe zunehmend enger, sodass das Herz deutlich mehr Kraft aufwenden muss, um das Blut in den Körperkreislauf zu pumpen. Dieser Prozess entwickelt sich meist über Jahre hinweg schleichend und verursacht zunächst keine eindeutigen Beschwerden. Häufig wird die Erkrankung daher erst in einem späten Stadium erkannt, wenn bereits Symptome wie Atemnot, Brustschmerzen oder Schwindel auftreten. Unbehandelt kann eine Aortenklappenstenose lebensbedrohlich werden. Wird sie frühzeitig erkannt, bestehen heute sehr gute Behandlungsmöglichkeiten. Bislang lässt sich die Erkrankung vor allem mit Herzultraschall zuverlässig feststellen. Diese Untersuchung ist jedoch aufwendig, kostenintensiv und erfordert spezialisiertes Fachpersonal. Eine einfache, kostengünstige und für alle leicht zugängliche Screening-Methode existiert bislang nicht. Das interdisziplinäre klinische Forschungsprojekt will prüfen, ob handelsübliche Smartphones hier eine Lösung für einen Herzklappencheck bieten können. Fast jedes Smartphone verfügt über eingebaute Sensoren wie Mikrofone, Beschleunigungs- und Bewegungssensoren. Diese sind in der Lage, Herzgeräusche und minimale Vibrationen des Brustkorbs zu erfassen. Im Projekt wird untersucht, ob sich aus diesen Signalen verlässliche Hinweise auf das Vorliegen einer Aortenklappenstenose gewinnen lassen. Dazu entwickelt das Forschungsteam eine spezielle Signalverarbeitung sowie Algorithmen der künstlichen Intelligenz, die die aufgezeichneten Daten automatisch auswerten. Für die Studie werden etwa 500 Patientinnen und Patienten mit und ohne Herzklappenerkrankung untersucht. Ziel ist es, die Ergebnisse mit den etablierten Methoden insbesondere dem Herzultraschall zu vergleichen und die Zuverlässigkeit der Smartphone-Messung zu überprüfen. Sollte sich der Ansatz bewähren, könnte künftig ein einfacher, digitaler Herzcheck mit dem Smartphone von zuhause aus möglich sein. Damit würde eine leicht zugängliche, kostengünstige und breit verfügbare Möglichkeit zur Früherkennung geschaffen, die vielen Menschen einen rechtzeitigen Zugang zu lebensrettender Behandlung ermöglicht. V 1.013.10.