Wystarczy, że wypowiesz kilka zdań, a aplikacja w telefonie stwierdzi, czy powinieneś zasięgnąć porady kardiologa – dzięki pracom prowadzonym przez dr inż. Darię Hemmerling w AGH tak może wyglądać przyszłość diagnozowania zaburzeń rytmu serca.
Głos może być wysoki albo niski, nieprzyjemny albo kojący, może być szeptem albo krzykiem, drżeć albo się załamywać. Nieodłączną częścią każdej wypowiedzi jest także intonacja, prędkość wypowiadania kolejnych głosek i słów, a także częstotliwość i głębokość branych wdechów. W końcu to także to, czego nie możemy usłyszeć – ucięte słowa czy zdania i dźwięki o częstotliwości niesłyszalnej dla człowieka.
Badania pokazują, że te cechy mogą kryć istotne wskazówki dotyczące stanu zdrowia. Dzięki specjalistycznym metodom przetwarzania głosu naukowcy są w stanie z dużym prawdopodobieństwem wskazać zmiany współwystępujące nie tylko z chorobami oddechowymi, lecz także z chorobą Alzheimera, chorobą Parkinsona czy nadpobudliwością psychoruchową.
– Kiedy zaczynałam pisać doktorat, w literaturze naukowej było relatywnie niewiele publikacji dotyczących zastosowania technologii głosowych w kontekście tzw. digital therapeutics, czyli terapii cyfrowych i diagnostyki cyfrowej za pomocą głosu, ale przede wszystkim świat komercyjny nie był tak otwarty na zastosowania tych technologii. Myślę, że to się zmieniło, kiedy pojawił się COVID – mówi dr inż. Daria Hemmerling z AGH.
Problemy kardiologiczne
W najnowszym projekcie naukowczyni z AGH będzie kontynuowała prace związane z głosem, ale skupi się na innej kategorii problemów zdrowotnych – tym razem będą to problemy kardiologiczne. Narodowe Centrum Nauki przyznało dr inż. Hemmerling finansowanie w wysokości 48,4 tys. złotych.
– Ten grant jest po to, żebyśmy mogli pokazać na polskiej populacji, że te biomarkery głosowe są skuteczne i mogą obiektywnie wskazywać na nieprawidłowości pojawiające się w wyniku wystąpienia jakichś zaburzeń, w tym wypadku zaburzeń rytmu serca. Chcemy zbadać, które biomarkery mogą różnicować osoby zdrowe i chore, a jeżeli już znajdziemy te biomarkery, to ustalić, jaki jest proces rozwoju choroby i co się tam zaczyna dziać, bo to nie jest jeszcze do końca zbadane – mówi kierowniczka projektu.
Właściwy problem badawczy rozstrzygnie się podczas analizy zapisanych w cyfrowej formie nagrań. W tym kluczowym zadaniu badaczy będą wspomagać lekarze oraz algorytmy. Chodzi o to, by sztuczna inteligencja pomogła nam ustalić, które aspekty głosu świadczą o toczących się procesach chorobowych, a tym samym, które z nich mogłyby stanowić wskaźniki diagnostyczne.
– Bierzemy do ręki smartfona, uruchamiamy aplikację medyczną i wypowiadamy kilka zdań. Po chwili aplikacja informuje nas, czy ból serca, który czujemy, wymaga konsultacji kardiologicznej. Najważniejsze są tu samogłoski. Uznaje się, że sygnał, jaki generują ludzie w trakcie wypowiadania samogłosek, jest stabilny, a zaburzyć go może właśnie proces chorobowy. Dr Hemmerling zdołała zidentyfikować pewne cechy głosu, które ulegają zmianie w rozwoju choroby Parkinsona. Dziś pracuje nad projektem, który pomoże wykorzystywać głos do diagnostyki chorób kardiologicznych. Ten jak i wiele innych projektów to nasze próby poradzenia sobie z ogromnym kryzysem opieki zdrowotnej, w jaki wkroczyliśmy – komentuje dr Maciej Kawecki.