Husten, Röntgenbilder, Algorithmen – KI und COVID-19

Das ist dabei nur ein Beispiel für die Anwendung von Künstlicher Intelligenz im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie. Seit Beginn der Pandemie haben sich viele öffentliche und private Forschungseinrichtungen auf das Thema fokussiert – oder auch bereits bestehende Forschungsprojekte in Richtung COVID-19 gedreht oder erweitert.

Auch Smartwatches und Fitness-Tracker beziehen Wissenschaftler:innen mittlerweile ein. So veröffentlichten Forscher:innen der amerikanischen Stanford-Universität und des New Yorker Mount Sinai-Hospitals kürzlich eine Arbeit, die belegt, dass sich über die Veränderung der Herzfrequenz-Variabilität (also der gemittelten Variation des Zeitraums, der zwischen zwei Herzschlägen vergeht) zusammen mit anderen Faktoren bereits Tage vor Symptom-Ausbruch oder gar positivem Test erkennen lässt, ob jemand mit SARS-CoV-2 infiziert ist. Die Arbeit dazu erschien im Fachmagazin „Nature Biomedical Engineering“.

Gleich mehrere Projekte weltweit versuchen die Möglichkeiten der Spracherkennung Künstlicher Intelligenzen für die Pandemie-Bekämpfung zu nutzen. So veröffentlichten Forscher des MIT, des Massachusetts Institute of Technology, bereits im September 2020 ihre Ergebnisse im Fachmagazin „IEEE Engineering in Medicine & Biology“. Ihr Programm vermag mit 98,5-prozentiger Wahrscheinlichkeit nur aus dem Geräusch eines absichtlichen Hustens zu erkennen, ob jemand etwa asymptomatisch an COVID-19 erkrankt ist. Trainingsmaterial der KI waren dabei Tausende mit dem Smartphone aufgenommene Huster wie auch eingesprochene Wörter von Freiwilligen, die zusätzlich per PCR-Test auf COVID-19 untersucht wurden. Entstehen soll laut Forscher:innen daraus eine „anwenderfreundliche Smartphone-App“, die als Vorscreening genutzt werden könnte.

Seit April sammeln die Forscher:innen über die App Aufnahmen von Husten und Atmung – wobei sowohl gesunde als auch nicht-gesunde Teilnehmer:innen willkommen seien, um die KI weiter zu trainieren und zu verbessern. Einen ähnlichen Ansatz hatten bereits vor der Pandemie Forscher der ETH-Universität in Lausanne in der Schweiz. Über die Lungengeräusche soll ihre Anwendung bakterielle von viralen Lungenentzündungen unterscheiden helfen – und nun auch speziell COVID-19-Infektionen erkennen. Das „Pneumoskop“ lernt immer noch weiter dazu wie auch etwa der Algorithmus eines israelischen Unternehmens, dessen Smartphone-App ursprünglich das Anfangsstadium von COPD, der Chronisch obstruktiven Lungenerkrankung, erkannte – und nun ebenfalls auf COVID-19 trainiert wird. Zahlreiche weitere Projekte dieser Art existieren weltweit. Viele Forscher:innen gehen davon aus, dass zukünftig auch etwa smarte Lautsprecher-Systeme wie Amazons Alexa, Apples Siri oder Googles Sprachassistent an der Stimme Krankheiten erkennen könnten.