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Características de voz podem predizer risco de doença coronariana

Características de voz podem predizer risco de doença coronariana

  • Um novo estudo mostra que a análise da voz, incluindo características como tom e amplitude, pode prever o risco de doença coronariana e suas complicações .
  • Essa nova abordagem envolve o uso de algoritmos de inteligência artificial para analisar amostras de voz coletadas com a ajuda de um aplicativo móvel.
  • Essa tecnologia de análise de voz pode servir como uma abordagem econômica e conveniente para a triagem de indivíduos em risco de doença arterial coronariana .
Novas pesquisas sugerem que as características da voz podem prever o risco de doença cardíaca coronária.
Alina Hvostikova/Stocksy

Doença arterial coronária , a forma mais comum de doença cardíaca, afeta 18,2 milhões de indivíduos com 20 anos ou mais nos Estados Unidos. Pesquisadores da Clínica Mayo em Rochester, MN, em colaboração com um pesquisador da Universidade de Tel Aviv, Israel, mostraram que a análise de amostras de voz usando inteligência artificial pode ajudar a prever o risco de doença arterial coronariana e suas complicações, como um ataque cardíaco ou dor no peito.

A detecção precoce da doença arterial coronariana usando essa abordagem de análise de voz poderia melhorar os resultados dos pacientes. Essa abordagem baseia-se na coleta de amostras de voz usando um aplicativo móvel e pode servir como um método econômico e não invasivo para rastrear remotamente indivíduos com risco de doença arterial coronariana.

A análise de amostras de voz pode ser usada como uma ferramenta preliminar para identificar pacientes que necessitam de maior atenção para eventos de doença arterial coronariana.

O coautor do estudo, Dr. Jaskanwal Deep Singh Sara , pesquisador da Mayo Clinic, diz: “Não estamos sugerindo que a tecnologia de análise de voz substituiria os médicos ou substituiria os métodos existentes de prestação de cuidados de saúde, mas achamos que há uma grande oportunidade para que a tecnologia de voz atue como um complemento às estratégias existentes. Fornecer uma amostra de voz é muito intuitivo e até agradável para os pacientes, e pode se tornar um meio escalável para aprimorarmos o gerenciamento de pacientes.”

O estudo foi apresentado na conferência do American College of Cardiology, que ocorreu de 2 a 4 de abril de 2022 , em Washington, DC, e foi publicado simultaneamente no Mayo Clinic Proceedings .

Previsão de risco de doença arterial coronariana

A doença arterial coronariana é caracterizada pelo acúmulo de placas nas paredes internas das artérias coronárias, que fornecem sangue ao coração. O acúmulo de placa leva ao estreitamento ou bloqueio dessas artérias, reduzindo o suprimento de sangue para o coração. Complicações associadas à doença arterial coronariana incluir angina ou dor no peito, insuficiência cardíaca e ataque cardíaco.

Os autores do presente estudo tiveram anteriormente compararam características vocais, como amplitude e pitch, de indivíduos com doença arterial coronariana com indivíduos saudáveis. Neste trabalho anterior, eles descobriram que características específicas da voz eram mais prováveis ​​de serem observadas em pacientes com doença arterial coronariana.

No estudo atual, os pesquisadores queriam determinar se essas características de voz previamente caracterizadas poderiam prever o risco de doença arterial coronariana.

Aumento do risco de doença arterial coronariana

O presente estudo incluiu 108 indivíduos encaminhados para cineangiocoronariografia , que envolve o uso de raios-X para avaliar a condição das artérias coronárias.

Os pesquisadores obtiveram gravações de voz de cada pessoa com a ajuda de um aplicativo móvel. Os pacientes foram solicitados a fornecer três amostras vocais diferentes – lendo um texto, descrevendo uma experiência negativa e descrevendo uma experiência positiva.

Os pesquisadores usaram inteligência artificial para analisar essas amostras de áudio e extrair recursos de voz que os pesquisadores descobriram estar associados à doença arterial coronariana em seu estudo anterior. Eles derivaram uma única pontuação de biomarcador para cada participante usando esses recursos de voz. Os participantes foram então categorizados em dois grupos com base em ter uma pontuação de biomarcador baixa ou alta.

Após um período de acompanhamento de 2 anos, os pesquisadores descobriram que as pessoas com uma pontuação de biomarcador mais alta tinham um risco 2,6 vezes maior de experimentar ou ser hospitalizado por sintomas associados a doenças das artérias coronárias, como dor no peito ou ataque cardíaco.

Além disso, indivíduos com escores de biomarcadores mais elevados apresentaram risco 3,1 maior de serem diagnosticados com doença arterial coronariana durante uma angiografia subsequente ou ter um teste ergométrico positivo , um indicador de risco de doença arterial coronariana.

O futuro da análise de voz

A análise de voz tem uma promessa significativa no campo emergente da telemedicina. Dr. Alan Sugrue, pesquisador da Mayo Clinic, escreveu em um editorial : “O futuro da análise de voz e da saúde humana está repleto de inúmeras oportunidades. Como todas as telecomunicações hoje são geralmente digitais, a análise de voz pode ser facilmente integrada às plataformas tecnológicas atuais (como um smartphone) com análise por software na plataforma ou transmissão de gravações de voz digital para uma área central de procissão.”

“A inteligência artificial tem o potencial de aprender sua voz e suas inúmeras variações e, assim, determinar se mudanças substanciais e sutis podem se correlacionar com doenças subagudas ou agudas”.

Da mesma forma, a Dra. Sara disse ao MNT: “A evolução dos biomarcadores digitais e a prestação de cuidados de saúde remotamente a partir de instalações médicas acelerou durante a atual pandemia global [COVID-19]. O acoplamento da análise de sinal de voz com inteligência artificial e aprendizado baseado em máquina oferece uma solução empolgante e inovadora para a crescente demanda por telemedicina.”

“Os biomarcadores de voz, derivados da análise e extração de padrões vocais acústicos e linguísticos característicos, demonstraram estar associados a doenças cardiovasculares, neurológicas e psiquiátricas e até mesmo [COVID-19]”.

– Dra. Sara

Um papel para o sistema nervoso autônomo?

O mecanismo que explica a capacidade desses recursos de voz de servir como biomarcador para doença arterial coronariana permanece desconhecido.

A produção da voz e seu controle também são em grande parte inconscientes e modulados pelo sistema nervoso autônomo. Assim, o sistema nervoso autônomo, sendo um denominador comum subjacente ao controle vocal e à função cardíaca, poderia explicar a capacidade das características da voz servirem como proxy para a saúde cardiovascular.

Osistema nervoso autónomo é responsável por regular os processos corporais que não estão sob controle voluntário ou consciente, incluindo a regulação da frequência cardíaca e da pressão arterial. Além disso, a variabilidade da frequência cardíaca está associada à doença arterial coronariana.

Limitações do estudo

Os pesquisadores observam que a plataforma de inteligência artificial usada no estudo foi inicialmente treinada usando amostras de voz coletadas de indivíduos em Israel.

Embora o presente estudo tenha sido realizado usando amostras de voz de indivíduos falantes de inglês residentes no centro-oeste dos Estados Unidos, o cientista alertou que mais pesquisas são necessárias para determinar se esses achados podem ser generalizados para demografias maiores e mais diversas que falam diferentes idiomas.

Dra. Sara diz: “É definitivamente um campo empolgante, mas ainda há muito trabalho a ser feito. Temos que conhecer as limitações dos dados que temos e precisamos realizar mais estudos em populações mais diversas, ensaios maiores e mais estudos prospectivos como este.”

Tal como acontece com outras tecnologias de telessaúde, os desafios de segurança e privacidade associados a essa nova abordagem também precisam ser abordados antes de sua ampla adoção.

Link artigo original:

Escrito por Deep Shukla - Fato verificado por Rita Ponce, Ph.D.

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