Zusammenfassung

Hintergrund: Die Stimme reflektiert Veränderungen des Organismus und kann als nicht-invasiver Marker systemischer Erkrankungen dienen. Insbesondere Vokale Biomarker erlauben eine objektive Erfassung der Stimme und gewinnen zunehmend an Bedeutung. Ziel der AHF-Voice-Strobo-Substudie war die Detektion longitudinaler Veränderungen akustischer Stimmparameter und videostroboskopischer Befunde bei akuter Herzinsuffizienz.

Material und Methode: In der prospektiven AHF-Voice Strobo-Substudie wurden 50 Patienten mit akuter Herzinsuffizienz (73±11 Jahre; 22% Frauen; 84% NYHA III/IV) zu vier Zeitpunkten (Aufnahme, Entlassung, 6 Wochen, 6 Monate) videostroboskopiert sowie objektive und subjektive Stimmanalysen durchgeführt. Es wurden Jitter, Shimmer, Cepstral Peak Prominence Smoothed (CPPS) und die maximale Phonationszeit (MPT) abgeleitet. Die perzeptive Beurteilung erfolgte mittels RBH-Skala, die videostroboskopische Evaluation gemäß ELS-Kriterien. Die statistische Analyse wurde mittels kumulativer gemischter Modelle und Spearman-Korrelationen durchgeführt.

Ergebnisse: 26% der Patienten hatten eine Herzinsuffizienz als Erstdiagnose. Der mediane NT-proBNP-Wert bei Aufnahme lag bei 6573 pg/ml. 84 % befanden sich im NYHA-Stadium III/IV. Die mittlere linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) betrug 44±17%. Das Körpergewicht korrelierte moderat mit stroboskopischen Parametern, darunter Randkantenverschieblichkeit (ρ=–0,37; p=0,018), Glottisschluss (ρ=–0,34, p=0,029) und Schwingungsamplitude (ρ=+0,32, p=0,036). Höhere logarithmierte NT-proBNP-Werte waren ebenfalls mit ausgeprägteren Einschränkungen der Feinschwingung assoziiert (ρ=+0.32, p=0,042).

Signifikante Veränderungen zwischen Aufnahme und Entlassung nach medikamentöser Rekompensation der akuten Herzinsuffizienz zeigten sich bei Jitter (p=0,04), Shimmer (p=0,01), CPPS (p<0,01) und MPT (p<0,01). Perzeptiv fand sich eine signifikante Abnahme von Rauigkeit (p=0,01) und Heiserkeit (p<0,01), während Behauchtheit unverändert blieb (p=0,11). Initiale Korrelationen zwischen Kongestionsparametern und Stimmlippenfunktion waren nach Korrektur für multiples Testen nicht mehr signifikant.

Schlussfolgerung: Akustische Stimmparameter zeigen im Verlauf der kardialen Rekompensation klinisch bedeutsame Veränderungen. Dies spricht für systemische Einflüsse auf die Stimmproduktion bei nur begrenzt strukturell fassbaren laryngealen Veränderungen. Damit stellen änderungssensitive vokale Biomarker ein vielversprechendes Instrument für digitales Monitoring dar.

Text

Hintergrund

Die Herzinsuffizienz zählt zu den häufigsten Ursachen für Krankenhausaufnahmen und ist durch kann durch wiederkehrende Episoden der Dekompensation kennzeichnet sein. Da eine beginnende Dekompensation häufig bereits Tage bis Wochen im Vorraus subklinische Symptome hat, besteht ein Bedarf an sensitiven, nicht-invasiven Monitoringverfahren, die auch im Rahmen einer Telemedizin frühzeitig eingesetzt werden können.

Vokale Biomarker haben sich in den vergangenen Jahren als vielversprechender Ansatz zur Erfassung systemischer Erkrankungen etabliert. Während kardiologische geführte Studien Veränderungen akustischer Sprachparameter beschreiben, fehlen Untersuchungen, die diese Befunde mit etablierten phoniatrischen Verfahren in Beziehung setzen. Mehrere Studien konnten bereits Veränderungen akustischer Stimmparameter bei Herzinsuffizienz nachweisen. Die zugrunde liegenden pathophysiologischen Mechanismen sind jedoch bislang nur unzureichend verstanden. Diskutiert werden unter anderem Veränderungen der pulmonalen Funktion, des subglottischen Drucks sowie laryngeale Ödeme. Objektive Daten zur laryngealen Funktion und deren Zusammenhang mit klinischen Parametern liegen bislang nur begrenzt vor.

Die AHF-Voice-Studie verfolgt daher einen neuartigen interdisziplinären Ansatz, bei dem Kardiolog:innen und Phoniater:innen gemeinsam die pathophysiologischen Grundlagen vokaler Biomarker bei akuter Herzinsuffizienz untersuchen. Ziel der AHF-Voice-Strobo-Substudie war die Detektion longitudinaler Veränderungen akustischer Stimmparameter und videostroboskopischer Befunde bei dekompensierter und im Verlauf rekompensierter Herzinsuffizienz.

Methoden

Zwischen April 2023 und November 2025 wurden 50 hospitalisierte Patient:innen mit akuter Herzinsuffizienz prospektiven in der AHF-Voice-Strobo-Substudie eingeschlossen und zu vier Zeitpunkten untersucht (Aufnahme, Entlassung, 6 Wochen, 6 Monate). Neben klinischen Parametern wie NT-proBNP, linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) und NYHA-Klasse wurden perzeptive Stimmbewertungen verblindet anhand der RBH-Skala durch einen Phoniater durchgeführt. Videostroboskopische Aufnahmen wurden gemäß den Empfehlungen der European Laryngological Society (ELS) ausgewertet. Zusätzlich erfolgte eine akustische Analyse standardisierter Sprachaufnahmen mittels Praat. Analysiert wurden Jitter, Shimmer, Cepstral Peak Prominence Smoothed (CPPS) und maximale Phonationszeit (MPT). Zusammenhänge wurden mittels Spearman-Korrelationen untersucht, longitudinale Veränderungen mittels kumulativer gemischter Modelle.

Ergebnisse

Das mittlere Alter betrug 73±11 Jahre. 22% der Probanden waren weiblich, 78% männlich. 84% befanden sich im NYHA-Stadium III/IV. Der mediane NT-proBNP-Wert bei Aufnahme lag bei 6573 pg/ml, die mittlere LVEF bei 44±17%. Perzeptiv zeigten sich signifikante Verbesserungen von Rauigkeit (p=0,01) und Heiserkeit (p<0,01), während die Behauchtheit unverändert blieb. Eine Verbesserung der Stimmparameter Jitter (p=0,02), Shimmer (p=0,03), CPPS (p<0,01) und MPT (p<0,01) war bei Entlassung aber auch zu den Zeitpunkten 6 Wochen und 6 Monate nach Entlassung im Vergleich zum stationären Aufnahmebefund zu messen. Das Körpergewicht korrelierte moderat mit stroboskopischen Parametern, darunter Randkantenverschieblichkeit (ρ=–0,37; p=0,018), Glottisschluss (ρ=–0,34, p=0,029) und Schwingungsamplitude (ρ=+0,32, p=0,036). Höhere logarithmierte NT-proBNP-Werte waren ebenfalls mit stärkeren Einschränkungen der Feinschwingung assoziiert (ρ=+0.32, p=0,042). Nach Korrektur für multiples Testen blieben diese Zusammenhänge jedoch nicht signifikant. Longitudinal zeigten die meisten stroboskopischen Parameter keine relevanten Veränderungen.

Diskussion

Die Studie zeigt erstmals in einem interdisziplinären kardiologisch-phoniatrischen Ansatz, dass sich perzeptive und akustische Stimmparameter im Verlauf der kardialen Rekompensation konsistent verbessern. Besonders bemerkenswert ist die Diskrepanz zwischen den Untersuchungsebenen: Während subjektive und objektive Stimmparameter signifikante Verbesserungen aufweisen, bleiben videostroboskopische Befunde weitgehend unverändert. Dies spricht gegen ausgeprägte makroskopische Veränderungen der Stimmlippen und deren Feinschwingung als primären Mechanismus. Eine Lungenfunktionsprüfung, die pulmonale Einflüsse darstellen könnte, wurde in der AHF-Voice-Strobo-Substudie nicht durchgeführt. Mögliche Ursachen für die Veränderung der Stimmparameter über die Zeit wären pulmonale Veränderungen, der Atemmechanik und des subglottischen Drucks.

Die akustischen Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass vokale Biomarker sensitive Marker des Volumenstatus darstellen. Stimmaufnahmen können niedrigschwellig über Smartphones erhoben werden und besitzen daher großes Potenzial für zukünftige Telemonitoring- und Digital-Health-Anwendungen bei Herzinsuffizienz.

Schlussfolgerung

Patient:innen mit akuter, dekompensierter Herzinsuffizienz zeigen im Verlauf der kardialen Rekompensation signifikante Verbesserungen perzeptiver und akustischer Stimmparameter. Die Kombination aus Kardiologie und Phoniatrie ermöglicht erstmals den Ansatz eines umfassenden Verständnisses der zugrunde liegenden Mechanismen. Vokale Biomarker stellen einen vielversprechenden Ansatz für zukünftige digitale Monitoringstrategien dar.

Literatur

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