10-sekundowy test głosu rozpoznaje cukrzycę typu 2
14 listopada 2023
Medyczne diagnozowanie za pomocą analizy głosu staje się coraz bardziej precyzyjne. Szczególnie w przypadku chorób takich, jak Parkinson czy Alzheimer, analiza wzorców mowy może dostarczyć cennych wskazówek. Również zaburzenia psychiczne, depresję, zespoły stresu pourazowego czy choroby serca można diagnozować za pomocą analizy głosu. Dzięki sztucznej inteligencji (AI) można zdiagnozować zwężenie naczyń krwionośnych lub stan wyczerpania. Dzięki temu lekarze mogą wcześniej rozpocząć leczenie i zmniejszyć ryzyko dla pacjentów.
Według badania opublikowanego w czasopiśmie naukowym Mayo Clinic Proceedings Digital Health, teraz na podstawie analizy krótkiej sekwencji mowy można z zadziwiającą dokładnością stwierdzić, czy ktoś cierpi na cukrzycę typu 2.
Nieznane ryzyko
Technologia ma pomóc w identyfikacji osób z niezdiagnozowaną cukrzycą. Na całym świecie około 240 milionów dorosłych osób żyje z cukrzycą, nie wiedząc o tym. A prawie 90 procent przypadków cukrzycy to cukrzyca typu 2, jak podaje Międzynarodowa Federacja Cukrzycowa. Osoby z cukrzycą typu 2 mają zwiększone ryzyko chorób sercowo-naczyniowych, takich jak zawał serca, udar mózgu oraz problemy z krążeniem w nogach i stopach.
Diagnoza za pomocą analizy głosu znacznie ułatwiłaby rozpoznanie, ponieważ najczęściej stosowane testy diagnostyczne wymagają wizyty u lekarza. Przeprowadzany jest test na czczo (FBG), test tolerancji glukozy doustnej (oGTT) oraz test wartości hemoglobiny glikowanej (A1C). Ten test jest wykonywany w celu pomiaru średniej wartości poziomu cukru we krwi przez okres dwóch do trzech miesięcy.
Na czym polega analiza głosu?
Analiza częstotliwości głosu polega na analizie niewyczuwalnych dla ludzkiego ucha zmian w ludzkim głosie przy użyciu sztucznej inteligencji. Do analizy wystarczą nagranie rozmów telefonicznych. Podczas tego badania analizowane są przede wszystkim: melodyka mowy, rytm, przerwy i wysokości dźwięków. W niektórych stanach chorobowych występują charakterystyczne cechy fonetyczne, jak na przykład samogłoska „A” wypowiadana przez okres pięciu sekund.
Ludzki głos może mieć nawet 200 000 różnych cech. Sztuczna inteligencja i odpowiednie algorytmy mogą wyodrębnić z głosu charakterystyczne wzorce dźwiękowe, które pasują do określonych schorzeń.
Zaskakująco dokładna diagnoza
Nowo opracowana sztuczna inteligencja diagnozuje obecność zmienionego tonu głosu oraz intensywność mówienia na podstawie sześciu do dziesięciu sekund nagrania dźwięku. W połączeniu z podstawowymi danymi zdrowotnymi takimi, jak wiek, płeć, wzrost i waga, sztuczna inteligencja jest w stanie rozpoznać czy osoba cierpi na cukrzycę typu 2. Ponieważ zmiany w głosie są różne u mężczyzn i u kobiet, dokładność diagnozy w przypadku kobiet wynosiła 89 procent, a u mężczyzn 86 procent.
Cechy powalające rozróżnić
Dla programowania SI badacze z Uniwersytetu Ontario Tech University pod przewodnictwem Jaycee Kaufman nagrali głosy 267 osób, które nie cierpią na cukrzycę typu 2 lub u których już zdiagnozowano tę chorobę. Przez dwa tygodnie badani sześć razy dziennie wypowiadali krótkie zdania na swoich smartfonach.
Z ponad 18 000 próbek głosowych uzyskano 14 akustycznych cech różniących osoby niebędące diabetykami od osób z cukrzycą typu 2. „Obecne metody wykrywania mogą wymagać dużo czasu, podróży i kosztów. Technologia AI do badania mowy ma potencjał do całkowitego usunięcia tych przeszkód” – powiedziała Jaycee Kaufman, pierwsza autorka studium i badaczka w Klick Labs. W przyszłości firma Klick Labs chce zbadać, czy inne choroby, w tym nadciśnienie i stan przedcukrzycowy, mogą być rozpoznawane na podstawie głosu.
Ryzyko analizy frekwencji głosu
Zwolennicy analizy głosu jako narzędzia diagnostycznego zawsze podkreślają szybkość i skuteczność diagnozowania chorób. Chociaż narzędzia wspomagane przez AI dostarczają już bardzo dokładnych informacji, kilka próbek głosowych nie wystarcza, aby postawić rzetelne diagnozy. Istnieje również duże ryzyko fałszywie pozytywnych wyników i przediagnozowania. Ostatecznej oceny musi zawsze dokonać lekarz.
Wskazówki, a nie diagnoza medyczna
Dotyczy to również chorób psychicznych. Ton głosu może ewentualnie sugerować depresję, ale tylko gruntowne zbadanie pozwala postawić diagnozę. Sztuczna inteligencja może rozpoznać na podstawie analizy głosu, czy ktoś mówi bardziej chaotycznie i impulsywnie niż zwykle, ale czy jest to związane z ADHD (zespołem nadpobudliwości psychoruchowej) może ustalić tylko wykwalifikowany personel medyczny.
Możliwe przypadki nadużyć
Krytycy i obrońcy danych osobowych wielokrotnie zwracają uwagę na ogromne ryzyko nadużyć, zwłaszcza w przypadku stosowania analizy głosu, na przykład przez pracodawców lub w centrum obsługi klienta firm ubezpieczeniowych. Istnieje ryzyko, że systemy analizy mowy będą stosowane bez wyraźnej zgody, co może prowadzić do dyskryminacji klientów lub pracowników na podstawie ich prywatnych informacji zdrowotnych.
Podobnie jest z wrażliwymi informacjami medycznymi, które mogą być stosunkowo łatwo ujawnione, zhakowane, sprzedane lub w inny sposób nadużywane. Jednakże jednoznaczne regulacje i granice dotyczące analizy głosu jako narzędzia diagnostycznego mogą być ustalone wyłącznie przez politykę, a nie naukę.