Lehrer, Sängerinnen, Radiomoderatoren: Wer beruflich viel spricht, riskiert Stimmprobleme. Fast die Hälfte der Menschen in sogenannten Stimmberufen muss laut Schätzungen mindestens einmal im Leben wegen einer solchen „Dysphonie“ zum Arzt.
Die HNO-Ärztin Amelie Birk erlebt regelmäßig Fälle „mit einer chronischen Heiserkeit, Räusperzwang, verminderter Belastbarkeit der Stimme und Stimmverlust nach längeren Sprechphasen.“ Wenn solche Symptome immer wieder auftreten oder länger anhalten, dann ist ein Besuch beim HNO-Arzt oder Logopäden sinnvoll.
Heiserkeit kann viele Ursachen haben
Gründe für eine Stimmstörung gibt es viele: Stress, neurologische Schäden oder psychische Belastung zum Beispiel. Häufig liegt die Ursache aber in der Art und Weise, wie wir unsere Stimme im Alltag nutzen. Zu lautes Sprechen oder eine ungünstige Atemtechnik können die Stimme überanspruchen und aus dem Gleichgewicht bringen.
Ein klassischer Fall wäre laut Amelie Birk eine Lehrkraft, die berichtet, dass sie über viele Stunden pro Tag laut sprechen muss, oft bei Hintergrundlärm. Nachmittags wird die Stimme zunehmend heiser, die Stimme bricht weg. „Häufig steckt dahinter eine stimmliche Überbelastung. Mit der Zeit können sich daraus auch sichtbare Veränderungen an den Stimmlippen ergeben.“
Blackbox Kehlkopf
Die Diagnose ist jedoch manchmal schwierig: Nicht jede Störung lässt sich einfach erkennen, und im Kehlkopf selbst können Ärztinnen und Ärzte nur begrenzt messen. „Wir können lediglich die Stimmlippen-Schwingung sehen, wir können aber keine Strömung messen, wir können keine Druckverhältnisse messen“, erklärt der Biomechaniker Stefan Kniesburges von der Universität Erlangen. Diese Werte seien aber essenziell. Messfühler im Kehlkopf würden bei wachen Patientinnen und Patienten sofort den Würgereflex auslösen und seien deshalb kaum einsetzbar.
Tierkehlköpfe als Notlösung
Um die komplizierten Vorgänge im Kehlkopf besser zu verstehen, greifen Forscher bislang oft auf Tierkehlköpfe zurück. Sie ähneln dem menschlichen Organ und lassen sich im Labor mit speziellen Geräten zum Schwingen bringen. So können bestimmte Stimmprobleme simuliert werden.
Doch diese Modelle haben Nachteile: Das Gewebe hält außerhalb des Körpers nur wenige Stunden, und Tierkehlköpfe sind dem menschlichen Organ zwar ähnlich, aber nicht identisch. Spenderkehlköpfe vom Menschen sind selten und stammen meist von älteren Personen, deren Gewebe bereits altersbedingt verändert ist.
Silikonmodell statt Spenderorgan
Das Team um Stefan Kniesburges arbeitet deshalb an künstlichen Kehlkopfmodellen aus Silikon. Die Stimmlippen darin lassen sich elektronisch ansteuern: Spannung, Stellung und Schwingung werden präzise kontrolliert. So soll die reale Bewegung menschlicher Stimmlippen so genau wie möglich nachgeahmt werden.
Dazu vergleichen die Forschenden Tonaufnahmen und endoskopische Aufnahmen von Patienten mit den Bewegungen im Silikonmodell. Schritt für Schritt wird der Silikonkehlkopf über mathematische Verfahren so angepasst, dass die Schwingung zum realen Vorbild passt.
„Und dann können wir anhand der Parameter, die wir eingestellt haben, sehen, was aus der Norm liegt. Ist die linke Stimmlippe anders gespannt als die rechte Stimmlippe? Ist die linke länger als die rechte?“, so Kniesburges. Die Forscher können also am Modell ablesen, wie der Kehlkopf des Patienten aufgebaut ist, und so die individuelle Stimmstörung besser untersuchen.
Der Weg zum digitalen Kehlkopf
Dieses Versuchssystem ist wiederholbar, haltbar und wird mit jedem neuen Patienten genauer. Langfristig soll aus diesen Messungen dann ein KI-Computermodell trainiert werden, das die individuellen Eigenschaften eines Patientenkehlkopfs abbildet. Der Kehlkopf würde dann virtuell am Rechner nachgebildet – inklusive Stimmlippen, Luftströmung und Druckverhältnissen und ohne Silikonmodell.
Für die Medizin wäre das ein Gewinn: Ärztinnen und Ärzte könnten im Praxisalltag Therapien oder Operationen vorab am digitalen Modell testen und die Behandlung besser an die einzelne Person anpassen.
Bis es so weit ist, bleibt eine einfache Empfehlung aktuell: auf die eigene Stimme achten, Pausen machen – und bei wiederkehrender Heiserkeit rechtzeitig ärztlichen Rat suchen.
