Мобилното приложение засича за по-малко от минута положителните случаи и дава точен резултат в 89% от случаите, а отрицателните случаи разпознава в 83% от случаите.
Новото приложение ще се използва за много бърз скрининг на хора за заразата, преди те да посетят масови събития като концерти и големи спортни мачове. То би могло да се използва и в по-бедни страни, където „златните“ PCR тестове са много скъпи и често трудно се разпространяват.
Холандските изследователи съобщават, че коронавирусът обикновено засяга горните дихателни пътища и гласните струни, което води до промени в гласа на човека. Затова екипът е решил да проучи дали е възможно да се открие новият вирус в гласовете на хората.
При разработването му те са използвали данни от приложението за COVID-19 Sounds на Университета в Кеймбридж, което съдържа 893 аудио проби от 4352 участници, 308 от които са дали положителен резултат за вируса.
Как работи приложението?
Приложението се инсталира на мобилния телефон на потребителя и участниците съобщават някои основни данни за демографски данни, медицинска история и статус на пушене. След това те са помолени да запишат някои дихателни звуци, които включват кашлица три пъти, дълбоко дишане през устата три до пет пъти и три пъти прочитане на кратко изречение на екрана. Изследователите са използвали техника за анализ на гласа, наречена Анализ на спектрограмата на Мел, която идентифицира различни характеристики на гласа като сила на звука, мощност и вариации във времето.
За да разграничи гласовете на пациентите с COVID-19от тези, които не са имали заболяването, екипът изгражда различни модели на изкуствен интелект и оценява кой от тях работи най-добре при класифицирането на положителните случаи.
Един от моделите, наречен Дългосрочна памет (LSTM), се представил по-добре от останалите. Той се основава на невронни мрежи, които имитират начина, по който работи човешкият мозък, и разпознават основните връзки в данните. Той работи с последователности, което го прави подходящ за моделиране на сигнали, събирани във времето, като например от гласа, поради способността му да съхранява данни в паметта си.
Изследователят Вафаа Алябауи от Университета в Маастрихт заяви: „Тези обещаващи резултати показват, че простите гласови записи и прецизно настроените алгоритми на изкуствения интелект потенциално могат да постигнат висока точност при определянето на това кои пациенти са заразени с COVID-19. Такива тестове могат да се предоставят безплатно и са лесни за тълкуване. Освен това те позволяват дистанционно, виртуално тестване и имат време за изпълнение под една минута. Те могат да се използват например на входните пунктове на големи събирания, което позволява бърз скрининг на населението. Тези резултати показват значително подобрение на точността на диагностициране на COVID-19 в сравнение с най-съвременните тестове“.
Екипът казва, че трябва да се направят допълнителни изследвания с повече участници, преди приложението да започне да се появява на телефоните на хората.
От началото на проекта досега са събрани 53 449 аудио проби от 36 116 участници, които могат да бъдат използвани за подобряване и потвърждаване на точността на модела.
Екипът извършва и допълнителни анализи, за да разбере кои параметри на гласа влияят на модела на изкуствения интелект.
Резултатите ще бъдат представени на Международния конгрес на Европейското респираторно дружество в Барселона, Испания.