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Índice
Principais conclusões
- As infecções por COVID-19 afetam a respiração e a fala.
- Pesquisadores do MIT desenvolveram uma ferramenta baseada em inteligência artificial que analisa gravações de áudio de tosses forçadas para diagnosticar a COVID-19.
- A ferramenta poderia potencialmente complementar ou substituir os testes de diagnóstico de COVID-19 existentes, mas não sem suas desvantagens.
Verificações de temperatura e esfregaços nasais dolorosos logo serão coisa do passado? Ao analisar as características sonoras de uma tosse forçada, um software de inteligência artificial de ponta mostra-se promissor na identificação de pessoas com COVID-19, de acordo com os resultados de um estudo conduzido por uma equipe de três pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). O estudo de setembro foi publicado no IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology .
Como todas as doenças respiratórias, a COVID-19 tem como alvo e ataca órgãos e tecidos como os pulmões, a laringe (ou caixa vocal) e a traqueia (ou traqueia), limitando a ingestão de oxigênio e causando alterações correspondentes na respiração e na fala. Em casos graves, essas alterações “podem resultar em dificuldades respiratórias que podem levar meses para melhorar”, disse Katherine Herz, MPH , instrutora adjunta de estudos de saúde global na Universidade de Iowa que não estava envolvida no estudo, à Health Life Guide, citando a Universidade Johns Hopkins. Em casos leves, essas alterações podem ser muito sutis para o ouvido humano — mas não para a tecnologia de IA sofisticada (e supersensível) — detectar.
“Os sons de falar e tossir são influenciados pelas cordas vocais e órgãos ao redor”, disse Brian Subirana, PhD , diretor do laboratório MIT Auto-ID e um dos autores do estudo, ao ScienceAlert . “Isso significa que quando você fala, parte da sua fala é como tossir e vice-versa. Isso também significa que coisas que derivamos facilmente da fala fluente, a IA pode captar simplesmente de tosses, incluindo coisas como o gênero da pessoa, língua materna ou até mesmo estado emocional.”
O que isso significa para você
Seu status de infecção por COVID-19 pode ser refletido em suas características vocais. Embora um teste de tosse para COVID-19 pareça promissor, mais pesquisas precisam ser feitas. Enquanto isso, você pode visitar o site do seu departamento de saúde estadual ou local para procurar as últimas informações locais sobre testes. Ligue para seu provedor de saúde se estiver apresentando sintomas de COVID-19.
Como o modelo foi desenvolvido?
Os pesquisadores desenvolveram o MIT Open Voice Brain Model (MOVBM), uma “estrutura de processamento de fala” baseada em IA que serve como um teste de diagnóstico de COVID-19. O MOVBM depende de um conjunto de cinco biomarcadores, ou características comumente associadas a uma doença ou distúrbio específico, para discernir deficiências respiratórias das características da infecção com COVID-19. Esses biomarcadores incluem:
- Degradação muscular
- Alterações nas cordas vocais
- Mudanças no sentimento/humor
- Alterações nos pulmões e no trato respiratório
“A estrutura física dos pulmões e do trato respiratório é alterada com infecções respiratórias e, nos primeiros dias da [pandemia] da COVID-19, os epidemiologistas ouviam os pulmões enquanto os pacientes forçavam tosses como parte de seus métodos de diagnóstico”, escreveram os autores, descrevendo as maneiras como a COVID-19 afeta a qualidade das vocalizações.
Ao criar um mecanismo de gravação de áudio trilíngue (inglês, espanhol e catalão), os autores conseguiram coletar gravações de áudio de tosses forçadas de 5.320 participantes, bem como qualquer informação médica relevante. Dados de 4.256 participantes foram posteriormente inseridos no modelo para “treiná-lo” a distinguir entre as tosses forçadas daqueles que tiveram resultado negativo para COVID-19 e as tosses forçadas daqueles que tiveram resultado positivo para COVID-19; dados dos 1.064 participantes restantes foram usados para testar sua capacidade de fazer isso.
No geral, o modelo identificou corretamente 100% das gravações de áudio positivas para COVID-19 assintomáticas, 98,5% de todas as gravações de áudio positivas para COVID-19 e 88% de todas as gravações de áudio.
O modelo tem futuro na área da saúde?
Esses resultados, escreveram os autores, sugerem que o MOVBM “tem grande potencial para trabalhar em paralelo com os sistemas de saúde para aumentar as abordagens atuais para gerenciar a disseminação da pandemia”. Eles apontam as vantagens do modelo sobre as ferramentas existentes de detecção da COVID-19 como evidência para sua alegação. Ao contrário dos testes atuais de virologia e sorologia, que custam em média US$ 23 cada e levam vários dias para serem processados, por exemplo, o MOVBM é totalmente gratuito, fornece resultados instantâneos e tem um grau maior de precisão para inicializar.
No entanto, os médicos veem obstáculos funcionais e práticos para sua ampla implementação. Joshua O. Benditt, MD, professor da divisão de medicina pulmonar, de cuidados intensivos e do sono na Escola de Medicina da Universidade de Washington, diz à Health Life Guide que “é uma ideia interessante, mas teria que ser testada em uma população de pessoas sintomáticas, mas com outra doença”.
“Na minha opinião, a verdadeira questão é: ‘Este programa pode diferenciar a tosse de alguém com COVID-19 de alguém com resfriado comum (também [um] coronavírus), gripe, pneumonia bacteriana e outras condições comumente vistas?’”, diz ele.
Herz acredita que o modelo tem potencial, mas que sua sofisticação tecnológica pode ser sua ruína.
“Embora as gravações de tosse pareçam esperançosas, não está claro quanto tempo será necessário para obter a aprovação do FDA, para produzir mais máquinas capazes de analisar padrões de tosse como o estudo descreve, bem como treinar pessoas para que [elas] sejam capazes de usar o equipamento corretamente para que haja o mínimo de falsos positivos e falsos negativos quando as pessoas forem testadas”, ela diz. Afinal, é muito mais simples esfregar o interior da boca de alguém do que executar uma análise em uma gravação de áudio.
As informações neste artigo são atuais na data listada, o que significa que informações mais recentes podem estar disponíveis quando você ler isto. Para as atualizações mais recentes sobre a COVID-19, visite nossa página de notícias sobre o coronavírus .