Emergenza COVID-19: il virus si può identificare con l’intelligenza artificiale?

L’emergenza COVID-19 impone ai ricercatori un impegno su scala globale per far fronte al contagio. E la tecnologia può giocare un ruolo se non fondamentale, di valido aiuto. Soprattutto nella ricerca di individui affetti dal virus o potenzialmente asintomatici. Un progetto pilota rivoluzionario arriva da Huawei e Voicewise, spin-off dell’Università di Roma Tor Vergata, con l’obiettivo di identificare l’infezione COVID-19 in maniera rapida, efficace e sicura grazie all’intelligenza artificiale.

Alla base di questa sperimentazione un algoritmo è capace di evidenziare oggettivamente anche piccole variazioni della voce, sia nel caso di malattie degli organi interni che di malattie neurodegenerative, relativamente alle quali sono stati registrati livelli di accuratezza tra il 95% e il 98%. Oltre ad anticipare la diagnosi, questo sistema può anche tenere traccia dell’evoluzione della malattia, valutare l’efficacia della terapia e supportare la valutazione della somministrazione e del dosaggio dei farmaci.

I risultati favorevoli ottenuti hanno aperto scenari applicativi e di servizio molto interessanti, a partire dall’attuale gestione delle fasi successive all’emergenza COVID-19, con attività di monitoraggio e prevenzione su ampia scala da svolgere in luoghi pubblici quali uffici, scuole e strutture sanitarie e ai varchi di accesso a mezzi di trasporto.

Emergenza COVID-19, colpi di tosse per riconoscere un asintomatico

Si parla sempre di intelligenza artificiale ma in questa circostanza i protagonisti sono i ricercatori del MIT che hanno sviluppato un modello  capace di riconoscere le persone asintomatiche anche con COVID-19 dalle persone sane attraverso l’ascolto dei colpi di tosse emessi volontariamente.

Nella narrazione audio dello sviluppo del modello, il MIT ha messo a disposizione il suono di tre colpi di tosse di tre persone differenti. Una sana, una asintomatica con COVID-19 e una con sintomi da COVID-19. All’orecchio umano sono impossibili da distinguere. Il modello di IA (Intelligenza Artificiale) del MIT si dice però in grado di riconoscere le persone con una tosse che può essere associata alla COVID-19, semplicemente ascoltando i loro colpi di tosse forzati.

Per sviluppare il modello, i ricercatori hanno usato l’intelligenza artificiale con i colpi di tosse di circa 70.000 volontari di cui si conosceva la condizione clinica rispetto al COVID-19, e che hanno registrato la propria tosse su un sito web attraverso gli smartphone o i microfoni dei PC. I campioni totali di tosse sono stati 200.000. Di questi, circa 2.500 registrazioni sono state offerte da persone che hanno confermato di avere la COVID-19, comprese quelle asintomatiche. Il modello è stato in grado di riconoscere il 98,5% delle persone a cui era stata riscontrata la COVID-19, e il 100% delle persone con COVID-19 ma asintomatici, cioè coloro che hanno riferito di non avere sintomi ma di essere risultati positivi al virus.

Ascoltando i suoni delle persone asintomatiche con COVID-19, l’IA è riuscita a individuare i modelli specifici anche del COVID-19 presenti in quattro biomarcatori: la forza delle corde vocali, il sentimento, la prestazione polmonare e respiratoria, e il decadimento muscolare. Secondo i ricercatori, la difficoltà dell’IA di riconoscere anche il 100% dei pazienti con sintomi da COVID-19 dipende dal fatto che i biomarcatori possono essere gli stessi per stati che generano una tosse simile a quella del COVID-19, come l’influenza o l’asma.

Per questo motivo, sottolineano che la forza del modello risiede nella sua capacità di distinguere le tossi asintomatiche da quelle sane, che si tratti di COVID-19 o no. È bene specificare che si tratta di tosse forzata, volontaria. È evidente che una persona che ha una tosse involontaria già sa che c’è qualcosa che non va, perché quella tosse è provocata da uno stato infettivo. In questo caso si sta parlando invece di una tosse fatta volontariamente da una persona che crede di scoppiare di salute, mentre l’intelligenza artificiale le direbbe che ha un’infezione in atto di qualche tipo alle vie respiratorie.