Den stimmlichen Biomarkern eine stärkere „Stimme“ geben!

LIH-Projekt Vocalive zur Finanzierung angenommen   

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Im März 2024 wurde das jüngste digitale Gesundheitsprojekt des LIH, Vocalive, vom Luxembourg National Research Fund (FNR) im Rahmen der JUMP-Ausschreibung 2023 gefördert. Die von der Abteilung Deep Digital Phenotyping (DDP) des LIH Abteilung für Präzisionsgesundheit (DoPH) in Zusammenarbeit mit dem britischen Unternehmen MedtechoMarket geleitete Studie zielt darauf ab, eine Plattform zur Förderung und Erleichterung der Einführung und Nutzung von stimmlichen Biomarkern im Gesundheitswesen aufzubauen, wobei die Expertise des LIH in der Audioverarbeitung und der Erforschung stimmlicher Biomarker genutzt wird.  

Ein stimmlicher Biomarker ist ein Merkmal oder eine Kombination von Merkmalen aus dem Audiosignal der Stimme, das mit einem klinischen Ergebnis in Verbindung gebracht wird und zur Überwachung von Patienten, zur Diagnose eines Zustands, zur Einstufung des Schweregrads einer Krankheit oder als Indikator für die Wirksamkeit einer Behandlung verwendet werden kann. Sie bieten nicht-invasive, kosteneffiziente und skalierbare Lösungen für die Gesundheitsüberwachung und die präventive Gesundheitsfürsorge und tragen dazu bei, Daten von Patienten im wirklichen Leben zu erfassen. Obwohl die Forschung auf dem Gebiet der stimmlichen Biomarker schon recht weit fortgeschritten ist und es mehrere Unternehmen gibt, die stimmliche Biomarker für verschiedene Gesundheitszustände entwickeln, gibt es eine offensichtliche Lücke zwischen der Forschung und der tatsächlichen Umsetzung stimmlicher Biomarker in der klinischen Forschung und Praxis. So ist nur eine Minderheit der auf dem Markt befindlichen stimmlichen Biomarker klinisch validiert.

Um das Potenzial stimmlicher Biomarker voll auszuschöpfen, müssen die Herausforderungen in Bezug auf Datenverfügbarkeit und Standardisierung, Sichtbarkeit und Transparenz sowie die Zurückhaltung der Industrie angegangen werden. Die Überwindung dieser Hindernisse wird es den stimmlichen Biomarkern ermöglichen, die Patientenüberwachung und die Telemedizin zu revolutionieren und zum Wandel hin zu einer personalisierten und präventiven Medizin beizutragen, wodurch letztlich die Gesundheitsergebnisse verbessert und die Gesundheitskosten weltweit gesenkt werden können,

sagt Dr. Guy Fagherazzi, Direktor der Abteilung für Präzisionsgesundheit und Leiter des Projekts.

In diesem Zusammenhang zielt Vocalive darauf ab, eine Serviceplattform für die Entwicklung von stimmlichen Biomarkern zu schaffen, die auf einem proprietären, auf künstlicher Intelligenz (KI) basierenden Algorithmus zur Stimmverarbeitung beruht. «Ein besonderes Merkmal dieser Technologie ist, dass sie speziell für die Verwendung von Stimmaufnahmen in nicht-klinischen Umgebungen für die Entwicklung von stimmlichen Biomarkern entwickelt wurde», erklärt Dr. Vladimir Despotovic, Health Data Scientist innerhalb der LIH-Bioinformatik-Plattform und Co-Leiter des Projekts. Tatsächlich werden die meisten verfügbaren stimmlichen Biomarker unter klinischen Bedingungen und mit hoch standardisierten Stimmaufnahmen entwickelt, was ihre Leistungsfähigkeit bei der Verwendung in den realen, nicht standardisierten Bedingungen der klinischen Praxis einschränkt. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Datenerfassung nahtlos in den realen Lebenskontext des Patienten integriert wird, z. B. in Form einer Telemonitoring-Lösung oder einer Smartphone-App. «In unserer Serviceplattform planen wir, professionelle Sprachverarbeitungs- und Qualitätskontrolldienste anzubieten, die von Drittanbietern von stimmlichen Biomarkern genutzt werden können, um die Leistung ihrer eigenen Algorithmen zu verbessern», sagt Dr. Fagherazzi. Speziell für Pharmaunternehmen und Auftragsforschungsinstitute wird die neue Plattform maßgeschneiderte End-to-End-Dienste für die Entwicklung von stimmlichen Biomarkern für die von ihnen gewünschten Ergebnisse anbieten. Ziel ist es, stimmliche Biomarker in frühe klinische Studien zu integrieren, um die Zahl der positiven Beweise für ihre Wirksamkeit zu erhöhen und ihre Anwendung zu fördern.

«Zusätzlich zu diesen Dienstleistungen werden wir auf der Plattform auch einen Marktplatz für gebrauchsfertige vokale Biomarker einrichten, der hohe Standards in Bezug auf die Transparenz der Leistung von vokalen Biomarkern fördern wird. Dies wird dazu beitragen, die Sichtbarkeit, die Zugänglichkeit und das Vertrauen in die Wirksamkeit von stimmlichen Biomarkern zu erhöhen und damit letztlich deren Einsatz in der klinischen Forschung zu gewährleisten und zur Personalisierung der Gesundheitsversorgung durch eine verbesserte Fernüberwachung von Patienten beizutragen», schließt Dr. Kevser Fünfgeld, Digital Health Program Manager am LIH und wissenschaftlicher Leiter des Technologietransfers seiner proprietären Sprachpipeline.

Das Projekt wird im September 2024 beginnen und voraussichtlich im Februar 2026 enden.

Finanzierung und Kooperationen

Vocalive wird durch einen Zuschuss in Höhe von 499.000 EUR im Rahmen des JUMP-Programms der FNR unterstützt, einem wettbewerbsorientierten Finanzierungsinstrument, das darauf abzielt, die technische und finanzielle Lücke zwischen forschungsbasierten Entdeckungen und ihrer Kommerzialisierung/Nutzung zu schließen und so die Auswirkungen der luxemburgischen Forschung auf Wirtschaft und Gesellschaft zu verstärken. Vocalive wird in Zusammenarbeit mit MedtechtoMarket durchgeführt, einem Unternehmen für Auftragsentwicklung und -herstellung, das die Entwicklung medizinischer Diagnostika vom Konzept bis zur Markteinführung unterstützt.