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L’app in grado di riconoscere la tosse da COVID-19

I risultati dello studio dell'Università di Cambridge sull'app per riconoscere la tosse da COVID-19 sono promettenti.

Da qualche mese un gruppo di ricercatori dell’Università di Cambridge sta raccogliendo le registrazioni della tosse di migliaia di persone attraverso un’applicazione scaricabile sul proprio smartphone. Lo scopo è di ricerca per approfondire uno dei principali sintomi di COVID-19 ma in futuro potrebbe essere possibile sapere se la propria tosse sia riconducibile o no alla malattia scatenata dal coronavirus SARS-CoV-2 utilizzando una semplice applicazione. Lo studio è stato approvato dal comitato dell’etica del Dipartimento di Informatica dell’Università di Cambridge e parzialmente finanziato dall’European Research Council attraverso il Progetto EAR.

La tosse è un possibile sintomo del COVID-19

Secondo quanto riferisce l’Organizzazione mondiale della sanità (Oms), i sintomi più comuni di COVID-19 sono la febbre, la tosse secca e la spossatezza. Sintomi presenti anche in caso di influenza o raffreddori particolarmente aggressivi. Sintomi secondari sono la congiuntivite, la diarrea, la perdita di gusto (disgeusia) o dell’olfatto (anosmia), condizioni meno comuni che potrebbero insospettire maggiormente. Ma in presenza di sola tosse, come possiamo capire se il nostro è uno dei sintomi dell’infezione da coronavirus oppure no?

Le definizioni fornite dalle autorità sanitarie fanno riferimento a una tosse stizzosa, insistente, senza catarro e che comporta episodi che possono durare per più di un’ora, durante i quali si tossisce di frequente. Inoltre, le testimonianze raccolte dai pazienti parlano di una tosse tenace al punto di impedire di parlare.

L'app in grado di riconoscere la tosse da COVID-19. Credits: University of Cambridge
Credits: University of Cambridge

Condividere la propria tosse su COVID-19 Sounds

“Offri registrazioni di tosse, respiro e voce e riporta i tuoi sintomi per aiutare i ricercatori dell’Università di Cambridge a capire se una persona soffre di COVID-19. Dati di utenti sani o malati ben accetti.”

I ricercatori di Cambridge hanno realizzato COVID-19 Sounds, un’applicazione per registrare e condividere il suono della propria tosse. Lo scopo della ricerca è di raccogliere dati per aiutare la diagnosi di COVID-19 attraverso lo sviluppo di algoritmi di machine learning basati sul suono della voce, respiro o tosse.

L’applicazione, attraverso un questionario, raccoglie dati sulle condizioni di salute di chi la utilizza: registra dati sulle patologie dell’utente, su eventuali sintomi e chiede anche se si è risultati positivi al test per COVID-19. Infine, chiede di registrare qualche colpo di tosse e anche di leggere ad alta voce un testo. L’applicazione non registra la posizione ma raccoglie i dati solo quando la si sta utilizzando. Questi dati vengono raccolti in forma anonima sui server dell’Università e usati solo per scopo di ricerca. Chi non possiede un iPhone o uno smartphone Android può comunque compilare il questionario direttamente sul sito.

I risultati dello studio preliminare

L’applicazione è stata resa disponibile da aprile 2020 e il 20 luglio i ricercatori hanno pubblicato uno studio preliminare. Sono stati selezionati due gruppi di persone: un gruppo risultato positivo a COVID-19 e un gruppo di controllo costituito da persone senza sintomi e di provenienza da paesi in cui il numero di contagi rilevati era molto basso. Sono stati analizzati i suoni della tosse e della respirazione utilizzando variabili basate sulla frequenza e informazioni estratte da una rete neurale convoluzionale addestrata su milioni di suoni diversi.

I risultati hanno mostrato che la combinazione di respiro e tosse può rilevare COVID-19 con una precisione di quasi l’80%. Inoltre, data la potenziale difficoltà di distinguere una tosse comune da una tosse COVID-19, i ricercatori hanno confrontato gli utenti sani e asmatici con la tosse con gli utenti positivi a COVID-19 con la tosse: in entrambi i casi, i risultati raggiungono l’80% di precisione.

L'app in grado di riconoscere la tosse da COVID-19. Credits: University of Cambridge
Descrizione dell’algoritmo di machine learning. Registrazione dei suoni di tosse e respiro, estrazione delle caratteristiche audio, divisione dei partecipanti in train e test set, addestramento del modello a rilevare i suoni di COVID-19. Credits: University of Cambridge

La condivisione dei dati con la comunità accademica

Gli stessi ricercatori hanno affermato che questi risultati “scalfiscono solo la superficie” del potenziale di questo tipo di dati. Sebbene siano risultati positivi e promettenti, non sono ancora abbastanza robusti da costituire uno strumento di screening autonomo. Sarà necessaria la creazione di nuovi modelli per ottenere sistemi ancora più accurati. Per questo motivo, il 19 agosto i ricercatori di Cambridge hanno reso disponibili ad altri gruppi di ricerca i dati raccolti.

Forse in futuro potremo utilizzare un’applicazione sul nostro smartphone per capire se la nostra tosse è un sintomo dell’infezione da coronavirus. Chiaramente non sostituirebbe i test tramite tampone ma sarebbe un ottimo strumento per le diagnosi.

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Benedetta Paolettihttps://biomedicalcue.it
Laureata in Ingegneria Biomedica all'Università Politecnica delle Marche. Studentessa MSc in Neuroengineering and bio-ICT all'Università degli Studi di Genova.