Tecnología de biomarcadores vocales: Detección de Covid-19 mediante el análisis de la voz

La tecnología de biomarcadores vocales amplía los límites de la atención sanitaria inteligente y promete revolucionar el diagnóstico de los problemas de salud.

Tomemos el ejemplo de la startup californiana Sonaphi, cuyo objetivo actual es el desarrollo de una aplicación móvil de detección de Covid-19 de 60 segundos de duración.

Recientemente, un número cada vez mayor de startups de tecnología de voz se han introducido en el ámbito de la salud, inspirando innovaciones que van desde asistentes inteligentes para el seguimiento de pacientes de edad avanzada y transcriptores automáticos para la documentación clínica hasta dispositivos médicos impulsados por Alexa e incluso audífonos impulsados por la IA que pueden traducir una gran cantidad de idiomas.

Ahora, estas empresas emergentes están aprovechando la inteligencia artificial (IA) de una forma que promete revolucionar el diagnóstico de los problemas de salud. Mediante el desarrollo de tecnología de reconocimiento de voz basada en el aprendizaje automático, como la desarrollada para Alexa de Amazon, son cada vez más capaces de identificar patrones de voz específicos de diferentes enfermedades y afecciones neurológicas (conocidos como "biomarcadores vocales"). Los avances en este campo significan que muy pronto una evaluación precisa del estado de un paciente podría depender simplemente de que hable a un teléfono inteligente.

¿Cómo se detectan los biomarcadores vocales? Después de grabar la voz de una persona, se traduce en una imagen llamada espectrograma. A continuación, se utilizan algoritmos de aprendizaje automático para evaluar la correlación entre la voz y los patrones vocales de un paciente y una serie de enfermedades y síntomas. Este análisis se realiza mediante técnicas de visión por ordenador para detectar pequeños cambios en el espectrograma. Los algoritmos se desarrollan a partir de las grabaciones de voz de personas a las que se les han diagnosticado enfermedades o dolencias específicas. Sus grabaciones de voz, junto con otra información médica, se recogen en ensayos clínicos, se transforman en espectrogramas y se clasifican mediante aprendizaje automático para "entrenar" un biomarcador vocal. A continuación, el biomarcador se pone a prueba con otro grupo de pacientes para comprobar su rendimiento: cuantos más datos se recojan, más fuerte será el algoritmo y más preciso será el biomarcador.

Cribado de Covid-19

Una de las empresas pioneras en el uso de esta tecnología es Sonaphi, con sede en California, que ha desarrollado una plataforma biotecnológica basada en la inteligencia artificial que analiza la voz humana y proporciona una retroalimentación neuronal precisa para mejorar la salud y el rendimiento de las personas. Los aspectos más innovadores de la plataforma son la base de datos de Sonaphi de 1.300 biomarcadores que pueden identificarse a partir de una grabación de voz de 30 segundos. El director de operaciones de Sonaphi, David Levesque, explicó:

"Esto permite a un clínico experto ver relaciones entre la química y la anatomía que normalmente requieren muchas pruebas convencionales"

El enfoque actual de Sonaphi es el desarrollo de una aplicación móvil de detección de Covid-19 de 60 segundos basada en la voz, que planean lanzar en algún momento hacia finales de 2021. El algoritmo de Sonaphi Voice extrae características vocales que se han encontrado relacionadas con la presencia de Covid-19. Ha dicho Levesque:

"Las pruebas médicas convencionales tienen limitaciones relacionadas con el acceso, la asequibilidad, la adaptabilidad, la eficiencia y la capacidad de examinar todo un espectro de biomarcadores. Todos estos retos han sido puestos de manifiesto por la pandemia del Covid-19. Al abordar estos retos, nuestra aplicación proporcionará una evaluación de la salud precisa, actualizada y en tiempo real para que la gente pueda volver al trabajo, a la familia y a la diversión de forma segura y saludable."

Un futuro vocal

Las muestras de voz contienen un tesoro de información sobre la salud de una persona. Por ello, los investigadores creen que las señales vocales sutiles pueden indicar condiciones médicas subyacentes o señalar el riesgo de enfermedad. En la actualidad, un número cada vez mayor de empresas emergentes de tecnología de la voz son pioneras en un futuro en el que la asistencia sanitaria consiste en pruebas de voz, que podrían utilizarse para diagnosticar desde la enfermedad de Alzheimer y la artritis reumatoide hasta la depresión y la ansiedad.

Gracias a los recientes avances tecnológicos, dentro de unos años será posible controlar la salud de una persona a distancia -utilizando teléfonos inteligentes y otros dispositivos portátiles- simplemente grabando breves muestras de voz y analizándolas en busca de biomarcadores de enfermedades. Añadió Levesque:

"Esperamos que el análisis de la voz se convierta en una tecnología estándar de evaluación de la salud en los próximos 10 años. Como herramienta inestimable para la detección precoz de muchas deficiencias sanitarias, este análisis nos dará la posibilidad de entender el cuerpo humano como nunca antes. Los países y las empresas con sistemas sanitarios progresistas que gestionan de forma proactiva la salud de su población y su personal serán los primeros en adoptarlo, al igual que los individuos del movimiento de la salud cuantificada."