Neues Hörscreening-System für Neugeborene verwendet ein Smartphone und kostengünstige Ohrhörer

Neugeborene in den Vereinigten Staaten werden auf Hörverlust untersucht. Dieser Test ist wichtig, weil er Familien hilft, die Gesundheit ihres Kindes besser zu verstehen, aber er ist für Kinder in anderen Ländern oft nicht zugänglich, weil das Screening-Gerät teuer ist.

Ein Team unter der Leitung von Forschern der University of Washington hat ein neues Hörscreening-System entwickelt, das stattdessen ein Smartphone und kostengünstige Ohrhörer verwendet. Das Team testete dieses Gerät mit 114 Patienten, darunter 52 Babys im Alter von bis zu 6 Monaten. Die Forscher testeten das Gerät auch an pädiatrischen Patienten mit bekanntem Hörverlust. Ihr Tool funktionierte genauso gut wie das kommerzielle Gerät und identifizierte alle Patienten mit Hörverlust korrekt.

Das Team veröffentlichte diese Ergebnisse am 31. Oktober in Nature Biomedical Engineering.

Es gibt weltweit eine enorme gesundheitliche Ungleichheit. Ich bin in einem Land aufgewachsen, in dem es kein Hörscreening gab, teilweise weil das Screening-Gerät selbst ziemlich teuer ist. Das Projekt hier besteht darin, die Allgegenwärtigkeit mobiler Geräte zu nutzen, die Menschen auf der ganzen Welt bereits haben -; Smartphones und 2- bis 3-Dollar-Ohrhörer -; Neugeborenen-Hörscreening zu etwas zu machen, das für alle zugänglich ist, ohne auf Qualität verzichten zu müssen.“

Shyam Gollakota, leitender Autor, UW-Professor an der Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering

Da Babys Ärzten nicht sagen können, ob sie einen bestimmten Ton hören können, verlassen sich diese Tests auf die Mechanik des Ohrs.

„Wenn ein externer Ton abgespielt wird, bewegen und vibrieren Haarzellen im Innenohr. Das Ergebnis ist ein sehr leiser Ton, den unsere Instrumente aufnehmen können“, sagte Co-Autor Dr. Randall Bly, ein außerordentlicher Professor für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde Halschirurgie an der UW School of Medicine, die am Seattle Children’s Hospital praktiziert. „Dieses Screening ist sehr sensibel, was bedeutet, dass Patienten, die Bedenken hinsichtlich des Hörvermögens haben, zu einer gründlicheren Untersuchung an einen Spezialisten überwiesen werden.“

Für den Test senden Ärzte gleichzeitig zwei verschiedene Töne ins Ohr. Basierend auf diesen Tönen vibrieren die Haarzellen im Ohr und erzeugen einen dritten Ton, auf den die Ärzte achten.

Ein Grund dafür, dass das kommerzielle Gerät teuer ist, ist, dass sein Lautsprecher so konstruiert wurde, dass er die beiden Töne störungsfrei wiedergibt. Die UW-Forscher fanden heraus, dass sie erschwingliche Ohrhörer verwenden könnten -; wo jeder Ohrhörer einen der beiden Töne spielt -; stattdessen. Die Ohrstöpsel sind mit einem Mikrofon in einer Sonde verbunden, die im Ohr des Patienten platziert werden kann. Das Mikrofon nimmt alle Geräusche aus dem Ohr auf und sendet sie zur Verarbeitung an ein Smartphone.

„Wie Sie sich vorstellen können, sind diese Geräusche, die aus dem Ohr kommen, sehr leise, und manchmal ist es schwierig, sie bei Umgebungsgeräuschen oder wenn der Patient den Kopf bewegt, zu hören“, sagte der Hauptautor Justin Chan, ein UW-Doktor Schüler der Allen School. „Wir haben Algorithmen auf dem Telefon entwickelt, die uns helfen, das Signal auch bei all diesen Hintergrundgeräuschen zu erkennen. Diese Algorithmen können auf jedem Smartphone in Echtzeit ausgeführt werden und erfordern nicht die neuesten Smartphone-Modelle.“

Die Forscher testeten ihr Gerät in drei Hörkliniken im Puget Sound-Gebiet im Bundesstaat Washington. Für jeden Test testeten sie vier verschiedene Frequenzen, was typisch für diese Art von Hörscreenings ist. Das Alter der Teilnehmer reichte von wenigen Wochen bis zu 20 Jahren.

Jetzt arbeitet das Team mit Mitarbeitern zusammen, um dieses Tool im Rahmen eines Neugeborenen-Hörscreening-Projekts in Kenia einzusetzen. Die Forscher haben sich mit einer Gruppe der globalen Gesundheitsabteilung der UW, der Universität von Nairobi und dem kenianischen Gesundheitsministerium zusammengetan, um das Projekt „Toward Universal Newborn and Early Childhood Hearing Screening in Kenya“ oder TUNE zu erstellen.

„Im Moment ist dies ein Prototyp, den wir erstellt haben. Die nächste Herausforderung besteht darin, dies wirklich zu vergrößern und dann mit lokalen Experten in jedem Land zusammenzuarbeiten, die mit den besonderen Herausforderungen in jeder Situation am besten vertraut sind“, sagte Chan. „Wir haben die Möglichkeit, einen wirklichen Einfluss auf die globale Gesundheit zu nehmen, insbesondere auf das Hörvermögen von Neugeborenen. Ich finde es ziemlich befriedigend zu wissen, dass unsere Forschung dazu beitragen kann, echte Probleme direkt zu lösen.“

Quelle:

Universität von Washington

Referenz:

Chan, J., et al. (2022) Eine handelsübliche Otoakustik-Emissionssonde für das Hörscreening über ein Smartphone. Natur Biomedizinische Technik. doi.org/10.1038/s41551-022-00947-6.

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