Mit KI gegen Säuglingssterblichkeit

Der erste Monat im Leben eines Kindes ist laut UNICEF der gefährlichste. Etwa 2,6 Millionen Neugeborene überleben die ersten 28 Tage nicht – das bedeutet, dass jeden Tag mehr als 7000 Babys sterben. Die schlechtesten Überlebenschancen haben Kinder in Afrika, alle sechs Länder mit einer Kindersterblichkeitsrate über 100 pro 1000 Lebendgeburten liegen in Subsahara-Afrika (Mali, Nigeria, Sierra Leone, Somalia, Tschad, Zentralafrikanische Republik). Dieses Problem der Säuglingssterblichkeit wollen zwei junge Nigerianer mit ihrem KI-Unternehmen Ubenwa zumindest teilweise lösen. Sie haben ein maschinelles Lernsystem entwickelt, das Schreie von Kindern analysiert. Anhand der Frequenzmuster im Schrei kann so etwa eine Geburtsasphyxie im Vorfeld diagnostiziert werden. Bei der Asphyxie setzt der Pulsschlag des Kindes aus, bei Neugeborenen ist es eine der häufigsten Todesursachen in der Neonatalperiode.

Baby-Schreiwellen sind Informationsquelle

Basis der Ubenwa-Idee ist, dass der Schrei des Kindes eine reichhaltige Informationsquelle über den physiologischen Zustand eines Neugeborenen ist. Laut Studienergebnissen verändert eine durch Asphyxie ausgelöste Atemnot die Muster in den Schreiwellen der betroffenen Säuglinge. „Das ist weitgehend darauf zurückzuführen, dass Sprache und Atmung durch denselben zugrundeliegenden physiologischen Prozess gesteuert werden“, sagt Charlos Onu. Die Forscher haben mittlerweile eine App entwickelt, die zur zuverlässigen Erkennung von Erstickungsgefahr eingesetzt werden kann und erhebliche Einsparungen an Pflegepersonal ermöglicht.

Genauigkeit in Tests liegt bei 95 Prozent

Die App nutzt Techniken der automatischen Spracherkennung. Im Fachjargon: Mit der Spracherkennung wurden Merkmale kombiniert, die als Koeffizienten des so genannten Mel-Frequenzspektrums mit einem Unterstützungsvektor-Klassifizierer extrahiert wurden. In den Pilotversuchen konnte das System bereits überzeugen, bei mehr als 1.400 aufgezeichneten Babyschreien wurde eine Analysegenauigkeit von 95 Prozent erreicht.

Ubenwa-Analyse dauert 10 Sekunden

900.000 Babys sterben jedes Jahr an perinataler Asphyxie. Die Erkennung dieses lebensgefährlichen Zustands von Babys dauert mit Ubenwa 10 Sekunden. Die App ist viel schneller als Blutuntersuchungen. Verglichen mit der derzeitigen Methode, bei der ein Blutgasanalysator verwendet wird, ist Ubenwa nicht-invasiv (erfordert nur Schreien statt Blut) und kostengünstig (etwa 95% günstiger als klinische Alternativen). Nicht zuletzt auch deshalb, da nur geringe oder gar keine Fachkenntnisse notwendig sind, um die App zu nutzen. Spannend ist die Lösung auch deshalb, weil Ubenwa nicht nur für Entwicklungsländer, sondern auch für Gesundheitseinrichtungen in Industrieländern geeignet ist.

XPrize-Bewerber

Das Unternehmen hat sich um den mit 5 Millionen Dollar dotierten IBM Watson AI XPrize beworben. Der XPRIZE ist ein globaler Wettbewerb, bei dem Teams gesucht werden, die revolutionäre KI-Lösungen anbieten, mit denen die großen Herausforderungen der Welt (Stichwort Global Challenges) bewältigen können. Die Ideen sollen nicht nur echte Probleme lösen, sondern auch skalierbar sein.

Lagos, 30.04.2019