"Kafa" u pacjentów z COVID-19. W Polsce trwają wyjątkowe badania. "Wady wymowy mogą świadczyć o zakażeniu"
Polscy naukowcy nagrywają mowę i kaszel pacjentów z COVID-19. - Wirus atakuje układ nerwowy, przez co zmienia się artykulacja mowy - wyjaśnia dr Arkadiusz Rojczyk. Jeśli badaczom uda się wykazać różnice w mowie, powstanie aplikacja na smartfona, która może wesprzeć lekarzy w diagnozowaniu zakażenia SARS-CoV-2.
1. COVID-19 może mieć wpływ na mowę
Dr hab. Arkadiusz Rojczyk od lat prowadzi badania nad przetwarzaniem mowy. Chorymi na COVID-19 zainteresował się nie przez przepadek.
- Istnieje wiele badań wskazujących, że deficyty w centralnym układzie nerwowym mogą wpływać na artykulację mowy. Tak się dzieje w przypadku alpinistów, którzy doznają niedotlenienia albo pilotów myśliwców poddanych przeciążeniom. Artykulacja zmienia się także u osób w depresji czy będących pod wpływem alkoholu – mówi dr Rojczyk z Laboratorium Przetwarzania Mowy UŚ w Sosnowcu. - Wiemy, że koronawirus SARS-CoV-2 może silnie atakować układ nerwowy. Świadczy o tym choćby utrata węchu i smaku, spotykana u wielu pacjentów. Zakładamy więc, że infekcja również będzie miała wpływ na artykulację mowy - dodaje.
- Zmiany w artykułowaniu wynikają z tego, że mowa jest najbardziej biomechanicznym aspektem języka. Artykułując dźwięki mowy, uruchamiamy całą aparaturę kostno-mięśniową, która jest kontrolowana przez układ nerwowy, czyli przez mózg. Jeśli więc mamy jakieś zmiany albo deficyty w układzie nerwowym, to neurokontrola będzie zmniejszona, a w artykulacji zajdą zmiany - wyjaśnia ekspert.
Już wcześniej badania niemieckich naukowców wykazały, że chorzy na COVID-19 mają zmienioną artykulację samogłosek. Polskie badania mają jeszcze bardziej pogłębić temat.
- Niemcy zbadali mowę pacjentów, ale nie połączyli wyników z opisem stanu klinicznego pacjentów. My chcemy połączyć analizę akustyczną mowy z dokładnym opisem stanu chorych na COVID-19 - podkreśla dr Rojczyk.
2. Naukowcy nagrają mowę i kaszel chorych na COVID-19
W projekt "Wpływ zakażenia COVID-19 na artykulację dźwięków mowy" zaangażowali się naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego, Śląskiego Uniwersytetu Medycznego oraz Akademii Wychowania Fizycznego w Katowicach.
Na razie nie wiadomo, jak duża grupa pacjentów zostanie poddana badaniom. - Na tym etapie możemy powiedzieć tylko, że badania będą szeroko zakrojone - opowiada dr Rojczyk.
W badaniach może wziąć udział każdy hospitalizowany z powodu COVID-19 pacjent, którego stan nie jest ciężki.
- Jeśli pacjent zgadza się na udział w badaniu, personel medyczny podaje mu rejestrator dźwięku, który został pokryty powłoką nieprzepuszczającą koronawirusa oraz tekst na połowę kartki A4. To jest historyjka o Warszawie, która została skomponowana tak, że zawiera kumulację cech fonetycznych języka polskiego - wyjaśnia dr Rojczyk.
Naukowcy liczą, że uda się również zarejestrować kaszel chorych na COVID-19. Zakładają, że covidowy kaszel może różnić się od innych infekcji dróg oddechowych. Choć na razie nie ma na to żadnych dowodów naukowych.
Pierwsze nagrania już trafiły do analizy. - Za wcześnie jest, żeby mówić o wstępnych wynikach, ponieważ pacjenci, którzy biorą udział w badaniu, to nie są osoby w stanie krytycznym. Czasami ich sposób mówienia jest nie do rozróżnienia od osoby zdrowej. Więc dopiero zaawansowana analiza akustyczna będzie w stanie wykazać różnice. Będziemy mierzyć herce, decybele oraz długość dźwięku - wyjaśnia dr Rojczyk.
Naukowcy podejrzewają jednak, że u pacjentów z COVID-19 percepcja akustyczna będzie mniejsza niż u osób zdrowych. W najbardziej zaawansowanych przypadkach dźwięczność niektórych liter może ulec zmianom. Przykładowo w części przypadków litera "w" może brzmieć bardziej jak "f". Wówczas zamiast słowa "kawa" pacjenci mówią "kafa".
3. Powstanie aplikacja, która pomoże rozpoznać COVID-19
Już na początku badań naukowcy napotkali pewne problemy.
- Dostaję z czerwonej strefy sygnały, że jest tam teraz armagedon. W szpitalach po prostu walczy się o ludzkie życie. Pacjentów jest dużo i przyjeżdżają w złym stanie. Ostatnia rzecz, którą zajmują się teraz lekarze, to robienie badań - mówi dr Rojczyk.
Oprócz tego okazało się, że istotne znaczenie ma miejsce, w którym nagrywani są pacjenci z COVID-19.
- Już wiemy, że część nagranych pacjentów mówiła etnolektem śląskim. Na szczęście etnolekt nie różni się we wszystkich cechach akustycznych od standardowej polszczyzny - wyjaśnia ekspert.
Następnym etapem badań będzie znalezienie grupy kontrolnej, w ramach której będą nagrywane osoby młode oraz chore na grypę.
- Nie możemy po prostu stwierdzić, że zakażeni koronawirusem wymawiają samogłoski, załóżmy o 20 herców głośniej. Musimy zrobić modelowanie statyczne, porównać wyniki osób z COVID-19 z innymi chorymi oraz osobami zdrowymi. Dopiero tak szeroka analiza pozwoli wykazać, że nie jest to statystyczny przypadek - wyjaśnia Rojczyk.
- Możliwe, że nie znajdziemy żadnych cech charakterystycznych w mowie u zakażonych koronawirusem. Wówczas na podstawie naszych badań powstanie tylko publikacja naukowa. Natomiast jeśli się nam uda wykazać takie różnice, wytrenujemy sieci neuronowe, które działają jak mózg i nauczą się rozpoznawać cechy akustyczne typowe dla chorych na COVID-19. W ostatecznej wersji planujemy napisać aplikację na smartfona, która może wesprzeć lekarzy w diagnozowaniu chorych - opowiada dr Rojczyk.
Jak zaznacza ekspert, aplikacja nigdy nie zamieni istniejących metod badań. Może jednak okazać się niezwykle pomocna choćby w odróżnieniu COVID-19 od grypy.
Skorzystaj z usług medycznych bez kolejek. Umów wizytę u specjalisty z e-receptą i e-zwolnieniem lub badanie na abcZdrowie Znajdź lekarza.