Zielsetzung und Methodik der Studie
Anhand künstlicher Intelligenz sollen die Merkmale der Stimme identifiziert werden, die mit chronischen Krankheiten zusammenhängen.
Colive Voice zielt darauf ab, besser zu verstehen, wie die Stimme zur Überwachung der Gesundheit genutzt werden kann. Genauer gesagt, suchen wir nach vokalen Biomarkern, einer Kombination von Merkmalen des Stimmsignals, die mit einem Symptom, einer Krankheit oder der Wirkung einer Behandlung in Verbindung gebracht werden können.
Unsere Studie widmet sich der Erforschung von vokalen Biomarkern für verschiedene chronische Krankheiten und häufige Gesundheitssymptome:
- Krebs
- Diabetes
- Stress
- Angststörungen
- Müdigkeit
- Depression
- Covid-19
- Multiple Sklerose
- Entzündliche Darmerkrankung
Die extrahierten Audiomerkmale werden zum Trainieren von Modellen für maschinelles und tiefes Lernen verwendet, um ausgewählte vokale Biomarker oder verwandte Symptome zu identifizieren.
Sehen Sie sich die folgenden Darstellungen von Audiowellen an und nehmen Sie die Unterschiede wahr: Die erste zeigt das Fehlen eines Symptoms, die zweite sein Vorhandensein (hier Müdigkeit bei Patienten mit Covid-19)
Auswirkungen auf die Zukunft der Gesundheitsversorgung
In Zukunft könnten vokale Biomarker zur Vorhersage des Schweregrads einer Krankheit, zu Diagnosezwecken oder zur Fernüberwachung von Patienten mit Hilfe digitaler Technologien eingesetzt werden. Zum jetzigen Zeitpunkt besteht das Hauptziel dieser Studie jedoch darin, Kandidaten für stimmliche Biomarker zu identifizieren und zu untersuchen, ob das Nutzen der Stimme zur Gesundheitsüberwachung geeignet ist.
Wie funktioniert Colive Voice?
Colive Voice zielt darauf ab, Daten von Teilnehmern auf der ganzen Welt und in verschiedenen Sprachen zu sammeln (Französisch, Englisch, Deutsch und Spanisch. Weitere Sprachen werden später hinzugefügt).
Wir sammeln gleichzeitig Sprachaufnahmen und klinische, epidemiologische Daten sowie von Patienten berichteten Ergebnisse (PROs) durch eine anonyme Umfrage in der Colive Voice Web-App.
Die Teilnehmer werden zunächst einen detaillierten Fragebogen zu ihrem Gesundheitszustand beantworten und dann 5 verschiedene kurze Sprachaufnahmen machen.
Die Teilnahme an der Studie ist freiwillig. Alle Daten werden in einer einzigen Sitzung gesammelt, die etwa 20 Minuten dauert und online zugänglich ist. Sie können direkt von einem Smartphone, einem Tablet oder einem mit einem Mikrofon ausgestatteten Laptop aus teilnehmen.
Erwachsene und Jugendliche ab 15 Jahren können unabhängig von ihrem Gesundheitszustand an der Studie teilnehmen.
Was werden wir mit den gesammelten Antworten und Audioaufnahmen machen?
Vor der Analyse der Daten sind bei Sprachaufnahmen Vorverarbeitungsschritte erforderlich. Dazu gehören Schritte wie Resampling, Normalisierung, Rauschunterdrückung, Framing und Fensterung der Daten, wie in der Abbildung unten beschrieben, die den üblichen Weg zur Identifizierung eines vokalen Biomarkers darstellt.
Anschließend werden aus den Audiosignalen Merkmale extrahiert, d. h. Merkmale, die zum Trainieren von Algorithmen für maschinelles Lernen verwendet werden, um automatisch ein klinisches, medizinisches oder epidemiologisches Merkmal von Interesse vorherzusagen oder zu klassifizieren, allein oder in Kombination mit anderen gesundheitsbezogenen Daten.
Die nachstehende Abbildung zeigt die Einzelheiten der Audiovorverarbeitung und der Merkmalsextraktion.
Welche Themen umfasst unser Fragebogen?
Mit der Sprachaufnahme ist ein detaillierter Gesundheitsfragebogen verbunden, der folgende Aspekte abdeckt:
Grundlegende Merkmale: Sprache, Alter, Geschlecht, Gewicht, Lebensstilfaktoren, Lebensqualität, Alkohol, Rauchgewohnheiten
Symptome: Stress, Ängste, Verstopfung, Schmerzen, Schlafstörungen, Lebensqualität der Atemwege, Husten, Müdigkeit, Fieber…
Aktuelle Behandlungen: Schmerz, Cholesterin, Diabetes, Bluthochdruck, Antikoagulanzien, Antidepressiva, Refluxbekämpfung, Hormonbehandlungen…
Krankheiten: chronische Krankheiten (Diabetes, CVD..), Krebs, endokrine Krankheiten, psychische Gesundheit (Depression, Stress..), neurologische Krankheiten, übertragbare Krankheiten (HIV, Covid-19, Grippe, Tuberkulose, Malaria, Zika)
Um den vollständigen Fragebogen zu sehen, klicken Sie hier (ENG)
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