Признаки COVID-19 нашли в речи
При простуде или гриппе люди часто говорят «в нос», и голос становится ниже. Когда в организме «гуляет» коронавирус, особенно если не проявляются симптомы, изменения голоса могут быть незаметными для пациентов и окружения, однако команде исследователей из лаборатории Линкольна в Массачусетском технологическом институте удалось распознать едва уловимые, но явные признаки COVID-19 в речи больных.
В исследовании, опубликованном в IEEE — открытом журнале по инженерным технологиям в области медицины и биологии, группа ученых под руководством Томаса Кватиери объяснила, как именно меняется речь больных новой коронавирусной инфекцией.
Лаборатория Кватиери изучает изменения в голосе при амиотрофическом склерозе и болезни Паркинсона. Эти и многие другие заболевания влияют на способность мозга превращать мысли в слова. Малейшие нарушения в речи можно обнаружить с помощью обработки речевых сигналов.
Когда мир накрыла пандемия COVID-19, Кватиери задумался: могут ли подобные нарушения возникать из-за коронавируса. Ученый отталкивался от главного симптома инфекции — проблем с дыханием. Когда есть воспаление в дыхательной системе, влияющие на выдыхание воздуха, человек разговаривает по-другому. Воздух из легких проходит через голосовой аппарат и формирует звуки. Взаимодействие с органами речевого аппарата влияет на характеристики звука: громкость, высоту, постоянство и резонанс. Если есть воспаление, движение мышц замедляется, как у рук на морозе, и взаимодействие с ними воздуха меняется, что сказывается на качестве речи.
«Можно ли заметить эти изменения до проявления симптомов?» — спросил себя Кватиери.
Группа ученого проанализировала аудиозаписи речи больных COVID-19, не обнаруживших симптомы инфекции. Каждой характеристике звука исследователи сопоставили подвижность отвечающего за нее органа: гортани, языка, губ, челюсти и т.д. и, преобразовав данные, вывели их на диаграмму. У здорового человека на подобной диаграмме должна получиться сфера. Исследователи увидели сплюснутый эллипсоид.
Авторы работы не спешат с выводами и готовятся к новым исследованиям, в которых проанализируют больше записей речи больных COVID-19. Если первоначальный результат подтвердится, диагностика коронавирусной инфекции может стать проще. Ученые надеются на создание мобильных приложений для заблаговременного подтверждения заболевания, даже при отсутствии других симптомов, по образцу голоса.