Откриват коронавирус по гласа

Коронавирусът може да бъде диагностициран по гласа, твърдят американски учени. Експерти от US лабораторията на MIT Lincoln са разработили алгоритъм, който може да определи коронавирус чрез промени в гласа. Проучването е публикувано в IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology, пише руският информационен сайт gazeta.ru.

Преди това екипът работr върху търсенето на гласови биомаркери на неврологични разстройства - амиотрофична латерална склероза, болест на Паркинсон и др.

Учените се интересуват дали COVID-19 също има такива маркери - заболяването засяга дихателната система, което се отразява на интензивността на вдишвания и издишвания и работата на мускулите. Това от своя страна води до промени в силата на звука, тембъра и други характеристики на гласа, които могат да бъдат измерени.

За първите експерименти изследователите използват публично достъпни записи на глас на известни личности, заразени с коронавирус, но нямат симптоми. Те сравняват речта си преди болестта и след нейното откриване. Учените успяват да идентифицират редица разлики, които могат да показват инфекция.

Изследователите анализират акустичните характеристики на речевите звуци. Техните промени говорят за това как се променя работата на речевия апарат - езикът, устните, ларинкса и челюстта. Обемът на гласа се използва като мярка за оценка на състоянието на дихателната система. Тоналността и вибрациите на тона пък говорят за това колко стабилни са гласните струни.
„Цялостността на тези речеви подсистеми може да се сравни с китката и пръстите на опитен пианист“, казва Томас Куатерие, водещ автор на изследването. - Обикновено движенията им са независими и много сложни. Но представете си, че са принудени да се движат заедно. Това ще накара пианиста да свири по-опростена мелодия."

Авторите на работата конструират спектрограми, където отклоненията в характеристиките на гласа се измерват със стъпка от 10 милисекунди. Оказва се, че COVID-19 наистина силно ограничава разнообразието от аудио сигнали.

Заболяването има по-слаб ефект върху артикулационния апарат. Най-голямата разлика се наблюдава в характеристиките, свързани с дишането.

Рано е да се правят категорични заключения, отбелязват учените, но данните ясно показват, че COVID-19 влияе върху характеристиките на гласа и тези промени могат да се използват за идентифициране на заболяването, дори и да няма симптоми. За да потвърдите резултатите, ви трябват много повече речеви проби. Ето защо сега изследователите работят с отворен набор от данни от университета в Карнеги Мелън, който съдържа речеви проби на хора с положителен анализ за коронавирус. Те също изследват възможността за внедряване на такъв диагностичен инструмент с помощта на мобилно приложение. По този начин, ние смятаме интегрирането на гласовия тест за коронавирус в приложението VoiceUp, първоначално разработено за проучване на връзката между гласа и депресията. Можете също да добавите тест към приложението "Как се чувстваме". Той събира демографски и здравни данни, за да открие и прогнозира огнища на коронавирусна инфекция.
По-нататъшните проучвания трябва да направят алгоритъма по-чувствителен към фактори, които могат да повлияят на гласовите промени - околната среда, емоционалното състояние на човек и други заболявания.

Интеграцията в мобилните приложения ще помогне да се открие инфекция в ранен етап, преди появата на симптомите, надяват се учените. Това е особено важно за случаи на безсимптомно протичане на заболяването - без да знаят, че са болни, хората могат да заразят роднини или колеги.

По-рано експерти от университета в Кеймбридж обявиха възможността за диагностициране на коронавирус по гласа. Те разработиха приложение за събиране на данни за кашлица и промени в гласа и дишането при пациенти с COVID-19. Приложението COVID-19 Sounds е достъпно за браузъри Chrome и Firefox, скоро ще се появят версии за смартфони, базирани на Android и iOS, пише gazeta.ru.

Приложението ще се нуждае от основните демографски и медицински данни на потребителите, проби от тяхната реч, дишане и кашлица, както и информация дали имат положителен резултат от теста за коронавирус. Приложението не предоставя медицински съвети - то събира информация само за изследователски цели.

В бъдеще се предполага, че тези данни ще бъдат използвани за по-точна диагноза и идентифициране на усложненията. В допълнение към данните за COVID-19, изследователите се надяват да събират информация за други респираторни заболявания.