Revolutionäre App erkennt Mittelohrentzündung bei Kindern per Papiertrichter und Smartphone

Mittelohrentzündungen entstehen, wenn sich Flüssigkeit hinter dem Trommelfell im Mittelohr ansammelt und sich entzündet. Diese Flüssigkeitsansammlung tritt auch bei einer anderen Erkrankung auf, der Otitis media mit Effusion. Jede Art von Flüssigkeitsansammlung kann schmerzhaft sein und das Hören bei Kindern erschweren. Eine neue Smartphone-App kann Flüssigkeit hinter dem Trommelfell erkennen, indem sie lediglich ein Stück Papier und das Mikrofon und den Lautsprecher des Smartphones nutzt.

Das Smartphone sendet eine Reihe leiser hörbarer Zwitscherlaute über einen kleinen Papiertrichter in das Ohr. Je nachdem, wie die Zwitscherlaute zurück zum Telefon reflektiert werden, bestimmt die App die Wahrscheinlichkeit von Flüssigkeit mit einer Erkennungsgenauigkeit von 85 %. Dies ist vergleichbar mit aktuellen Methoden, die Spezialisten zur Erkennung von Flüssigkeit im Mittelohr verwenden und die spezialisierte Werkzeuge mit Akustik oder einem Luftstoß einsetzen.

Die App sendet Schall in das Ohr und misst, wie sich die Schallwellen verändern, wenn sie am Trommelfell reflektiert werden. Das System besteht aus einem Smartphone und einem normalen Stück Papier, das der Arzt oder die Eltern in einen Trichter schneiden und falten können. Der Trichter ruht auf dem äußeren Ohr und leitet Schallwellen in den Gehörgang hinein und hinaus. Wenn das Telefon einen kontinuierlichen 150-Millisekunden-Ton – der wie ein Vogelzwitschern klingt – durch den Trichter abspielt, prallen die Schallwellen am Trommelfell ab, wandern zurück durch den Trichter und werden vom Mikrofon des Smartphones zusammen mit den ursprünglichen Zwitscherlauten aufgefangen. Je nachdem, ob Flüssigkeit vorhanden ist, interferieren die reflektierten Schallwellen unterschiedlich mit den ursprünglichen Zwitscher-Schallwellen.

Wenn keine Flüssigkeit hinter dem Trommelfell ist, schwingt das Trommelfell und sendet eine Vielzahl von Schallwellen zurück. Diese interferieren leicht mit dem ursprünglichen Zwitschern und erzeugen eine breite, flache Senke im Gesamtsignal. Wenn jedoch Flüssigkeit hinter dem Trommelfell vorhanden ist, schwingt es nicht so gut und reflektiert die ursprünglichen Schallwellen zurück. Sie interferieren stärker mit dem ursprünglichen Zwitschern und erzeugen eine schmale, tiefe Senke im Signal.

Die Forscher testeten den Algorithmus auf verschiedenen Smartphones und verwendeten unterschiedliche Papierarten für den Trichter. Die Ergebnisse waren unabhängig von Telefon- oder Papierart konsistent.