Veranderingen in de stem kunnen een vroeg signaal zijn van een naderende longaanval bij mensen met astma of COPD. Onderzoekers van het Maastricht UMC+ en de Universiteit Maastricht laten zien dat een smartphone-app subtiele veranderingen in spraak kan meten tijdens het ontstaan, het verloop en het herstel van een longaanval. De resultaten, gepubliceerd in ERJ Open Research, bieden perspectief voor laagdrempelige thuismonitoring en mogelijk eerdere behandeling van verergeringen van chronische longziekten.
Longaanvallen vormen een belangrijk probleem voor mensen met astma en COPD. Tijdens zo'n periode nemen benauwdheid, hoesten en slijmvorming toe, met een verhoogd risico op ziekenhuisopname, versnelde achteruitgang van de longfunctie en een afname van de kwaliteit van leven. Omdat deze verslechteringen meestal thuis ontstaan, zoeken onderzoekers naar manieren om ze eerder te herkennen.
Stemopnames laten veranderingen zien
Voor het onderzoek maakten 73 mensen met astma of COPD gedurende drie maanden dagelijks drie korte stemopnames via de speciaal ontwikkelde TACTICAS-app op hun eigen smartphone. Tegelijkertijd hielden zij hun klachten bij. In totaal konden de onderzoekers 38 longaanvallen analyseren. Uit de gegevens bleek dat verschillende stemkenmerken veranderen zodra een longaanval zich ontwikkelt. Onder meer de toonhoogte, de luidheid van de stem en het aantal pauzes tijdens het spreken bleken mee te veranderen naarmate de klachten toenamen.
"Tijdens een longaanval wordt ademhalen moeilijker en vermindert de luchtstroom die nodig is om te spreken," zegt longarts en hoofdonderzoeker Sami Simons. "Daardoor klinkt de stem minder stabiel, schor of meer buiten adem. Mensen nemen meer pauzes tijdens het spreken en klinken meer buiten adem. Onze resultaten laten zien dat we die veranderingen al in een vroeg stadium kunnen meten." De onderzoekers benadrukken dat de methode in de praktijk goed uitvoerbaar bleek. De deelnemers voltooiden op 83 procent van de onderzoeksdagen minimaal één spraakopname. Daardoor konden de onderzoekers voor het eerst het volledige verloop van een longaanval op dagelijkse basis volgen.
Potentie voor zorg op afstand
Volgens de onderzoekers kan stemanalyse in de toekomst een waardevolle aanvulling worden op zorg op afstand. Wanneer vervolgonderzoek bevestigt dat stemveranderingen een longaanval betrouwbaar kunnen voorspellen, zouden patiënten eerder gewaarschuwd kunnen worden en sneller met een behandeling kunnen starten. Dat kan mogelijk gezondheidsproblemen beperken en ziekenhuisopnames voorkomen.
De ontwikkeling staat echter nog aan het begin. Momenteel werken de onderzoekers aan algoritmen die longaanvallen nog eerder moeten herkennen. Eerste analyses wijzen erop dat bepaalde stemkenmerken al enkele dagen vóór het ontstaan van klachten beginnen te veranderen. Later dit jaar start in Nederland de SPEAK-studie, waarin de nauwkeurigheid van deze vorm van stemgestuurde detectie verder wordt onderzocht. De onderzoekers benadrukken dat de technologie voorlopig uitsluitend in onderzoeksverband wordt toegepast.
Het onderzoek werd uitgevoerd binnen onderzoeksinstituut NUTRIM van het Maastricht UMC+ en de Universiteit Maastricht. De TACTICAS-app is ontwikkeld in samenwerking met patiënten en technologiepartner Zana Technologies. De studie werd mede gefinancierd door het Longfonds, Boehringer Ingelheim en AstraZeneca.
Tijdens de ICT&health World Conference in mei 2024 presenteerde longarts en onderzoeker Sami Simons de studie SPEAK (Speaking up to dEtect lung Attacks). In de herfst van 2025 werd, naar eigen zeggen voor het eerst ter wereld, een app die COPD-aanvallen kan voorspellen getest in het MUMC+.
