(Malattia coronarica-Immagine Credit Public Domain).).
- Un nuovo studio mostra che l’analisi della voce, comprese caratteristiche come tono e ampiezza, può predire il rischio di malattia coronarica e le sue complicanze .
- Questo nuovo approccio prevede l’uso di algoritmi di intelligenza artificiale per analizzare campioni vocali raccolti con l’aiuto di un’applicazione mobile.
- Questa tecnologia di analisi vocale potrebbe servire come approccio conveniente per lo screening di individui a rischio di malattia coronarica.
Coronaropatia, la forma più comune di malattie cardiache,colpisce18,2 milioni di individui di età pari o superiore a 20 anni negli Stati Uniti. I ricercatori della Mayo Clinic di Rochester, MN, in collaborazione con un ricercatore dell’Università di Tel Aviv, Israele, hanno dimostrato che l’analisi di campioni vocali utilizzando l’intelligenza artificiale può aiutare a prevedere il rischio di malattia coronarica e le sue complicanze, come un infarto o dolore al petto.
La diagnosi precoce della malattia coronarica utilizzando questo approccio di analisi vocale potrebbe potenzialmente migliorare i risultati dei pazienti. Questo approccio si basa sulla raccolta di campioni vocali utilizzando un’applicazione mobile e potrebbe fungere da metodo economico e non invasivo per lo screening a distanza di individui a rischio di malattia coronarica.
L’analisi dei campioni vocali potrebbe essere utilizzata come strumento preliminare per identificare i pazienti che necessitano di una maggiore attenzione per gli eventi di malattia coronarica.
Il coautore dello studio, il Dr. Saskanwal Deep Singh Sara, ricercatore presso la Mayo Clinic, afferma: “Non stiamo suggerendo che la tecnologia di analisi vocale sostituirà i medici o sostituirà i metodi esistenti di erogazione dell’assistenza sanitaria, ma pensiamo che ci sia un’enorme opportunità affinché la tecnologia vocale agisca da complemento alle strategie esistenti. Fornire un campione vocale è molto intuitivo e persino divertente per i pazienti e potrebbe diventare per noi un mezzo scalabile per migliorare la gestione dei pazienti”.
Lo studio è stato presentato alla Conferenza dell’American College of Cardiology che si è svolta dal 2 al 4 aprile 2022 a Washington, DC, ed è stato simultaneamente pubblicato negli atti della Mayo Clinic.
Prevedere il rischio di malattia coronarica
La malattia coronarica è caratterizzata dall’accumulo di placca nelle pareti interne delle arterie coronarie, che forniscono sangue al cuore. L’accumulo di placca porta al restringimento o al blocco di queste arterie, riducendo l’afflusso di sangue al cuore. Complicanze associate alla malattia coronarica possono includere angina o dolore toracico, insufficienza cardiaca e infarto.
Gli autori del presente studio avevano in precedenza confrontato le caratteristiche vocali, come l’ampiezza e il tono, di individui con malattia coronarica con quelle di individui sani. In questo lavoro precedente, hanno scoperto che le caratteristiche specifiche della voce erano più probabili da osservare nei pazienti con malattia coronarica.
Nel presente studio, i ricercatori volevano determinare se queste caratteristiche vocali precedentemente caratterizzate potessero predire il rischio di malattia coronarica.
Aumento del rischio di malattia coronarica
Il presente studio ha incluso 108 individui sottoposti ad angiografia coronarica, che prevede l’uso di raggi X per valutare la condizione delle arterie coronarie. I ricercatori hanno ottenuto registrazioni vocali da ogni persona con l’aiuto di un’applicazione mobile. Ai pazienti è stato chiesto di fornire tre diversi campioni vocali: la lettura di un testo, la descrizione di un’esperienza negativa e la descrizione di un’esperienza positiva.
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I ricercatori hanno utilizzato l’intelligenza artificiale per analizzare questi campioni audio ed estrarre le caratteristiche vocali che i ricercatori avevano scoperto essere associate alla malattia coronarica nel loro studio precedente. Hanno ottenuto un singolo punteggio di biomarcatore per ogni partecipante utilizzando queste funzionalità vocali. I partecipanti sono stati quindi classificati in due gruppi in base al punteggio di biomarcatore basso o alto.
Dopo un periodo di follow-up di 2 anni, i ricercatori hanno scoperto che le persone con un punteggio di biomarcatore più alto avevano un rischio 2,6 volte maggiore di sperimentare o essere ricoverati in ospedale per sintomi associati a malattie delle arterie coronarie, come dolore toracico o infarto.
Inoltre, gli individui con punteggi di biomarcatori più elevati avevano un rischio maggiore di 3,1 di essere diagnosticati con malattia coronarica durante una successiva angiografia o avevano un test da sforzo positivo, un indicatore del rischio di malattia coronarica.
Il futuro dell’analisi vocale
L’analisi vocale ha una promessa significativa nel fiorente campo della telemedicina. Il Dottor Alan Sugrue, ricercatore presso la Mayo Clinic, ha scritto in un editoriale: “Il futuro dell’analisi vocale e della salute umana pullula di innumerevoli opportunità. Poiché tutte le telecomunicazioni oggi sono generalmente digitali, l’analisi vocale potrebbe essere facilmente integrata nelle attuali piattaforme tecnologiche (come uno smartphone) con l’analisi tramite software sulla piattaforma o con la trasmissione di registrazioni vocali digitali a un’area di processione centrale”.
“L’intelligenza artificiale ha il potenziale per imparare la tua voce e la sua miriade di variazioni e quindi determinare se cambiamenti sostanziali e sottili possono essere correlati a malattie che sono subacute o acute”.
Allo stesso modo, la Dott.ssa Sara ha detto a MNT: “L’evoluzione dei biomarcatori digitali e la fornitura di assistenza sanitaria a distanza dalle strutture mediche è accelerata durante l’attuale pandemia globale [COVID-19]. L’abbinamento dell’analisi del segnale vocale con l’intelligenza artificiale e l’apprendimento basato su macchine offre una soluzione entusiasmante e innovativa alla crescente domanda di telemedicina. I biomarcatori vocali, derivati dall’analisi e dall’estrazione di caratteristici schemi vocali acustici e linguistici, hanno dimostrato di essere associati a malattie cardiovascolari, neurologiche e psichiatriche e persino COVID-19 stessa”.
Fonte:NewsMedical
Il meccanismo che spiega la capacità di queste caratteristiche vocali di fungere da biomarcatore per la malattia coronarica rimane sconosciuto.
Anche la produzione della voce e il suo controllo sono in larga misura inconsci e modulati dal sistema nervoso autonomo. Pertanto, il sistema nervoso autonomo, essendo un denominatore comune alla base del controllo vocale e della funzione cardiaca, potrebbe spiegare la capacità delle caratteristiche vocali di fungere da proxy per la salute cardiovascolare.
Ilsistema nervoso autonomoFonte attendibileè responsabile della regolazione dei processi corporei che non sono sotto il controllo volontario o cosciente, inclusa la regolazione della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna. Inoltre, la variabilità della frequenza cardiaca è associata alla malattia coronarica.
I ricercatori osservano che la piattaforma di intelligenza artificiale utilizzata nello studio è stata inizialmente addestrata utilizzando campioni vocali raccolti da individui in Israele.
Sebbene il presente studio sia stato condotto utilizzando campioni vocali di individui di lingua inglese residenti nel Midwest degli Stati Uniti, lo scienziato ha avvertito che sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se questi risultati possono essere generalizzati a gruppi demografici più ampi e diversificati che parlano lingue diverse.
La dott.ssa Sara afferma: “È sicuramente un campo entusiasmante, ma c’è ancora molto lavoro da fare. Dobbiamo conoscere i limiti dei dati che abbiamo e dobbiamo condurre più studi in popolazioni più diversificate, studi più ampi e studi più prospettici come questo”.
Come con altre tecnologie di telemedicina, anche le sfide alla sicurezza e alla privacy associate a questo nuovo approccio devono essere affrontate prima della sua adozione diffusa.
