Il tampone virtuale: come l’intelligenza artificiale può individuare chi è affetto da Coronavirus. Ce lo spiega il prof. Giovanni Saggio

11/05/2020

La nostra voce può rivelarci se siamo malati o meno. Sarebbe importante oggi individuare chi è affetto da Coronavirus soltanto attraverso la voce, con esami a distanza e a prova di contagio, mediante apposite strumentazioni e applicazioni di intelligenza artificiale.

Secondo Giovanni Saggio, docente di elettronica presso la macro-area di Ingegneria e alla Facoltà di Medicina dell’Università Tor Vergata di Roma, fondatore di Voicewise, una start up spin-off dell’ateneo romano, potrebbe essere possibile. “La stessa persona – sottolinea Saggio - ha un tipo di voce quando è in salute e un’altro quando è affetta da una malattia. L’orecchio umano non può percepire questa variazione, tuttavia gli algoritmi e l’intelligenza artificiale possono”.

Come funziona in pratica questa metodica, professore?
“Basta un’App gratuita, a prova di privacy, per fare un “tampone virtuale”. E’ già stata avviata la sperimentazione presso la struttura ospedaliera dei Castelli Romani, tutta dedicata ai pazienti Covid. Ma potrebbe partire a breve anche presso la Asl di Latina, l’Ospedale San Matteo di Pavia e l’Ospedale Universitario di Verona, tutti interessati a studiare il dossier. E poiché è ormai evidente che non ci sono tamponi per tutti, almeno per ora, va trovata una strada sicura per individuare subito a chi fare i tamponi disponibili, a partire dagli asintomatici. Perché non utilizzare l’analisi della voce per fare un “tampone virtuale” preliminare a tappeto? In questo modo si può individuare a chi fare i tamponi per confermare la diagnosi di Covid 19”.

Professor Saggio funziona davvero? Avete già fatto in passato screening di questo tipo?
“Non per una pandemia. Ma anni fa avevo proposto di utilizzare questo sistema per fare uno screening sanitario rapido e dal costo irrisorio su tutti i migranti che sbarcavano. Sarebbe impossibile fare test più approfonditi per ognuno. Mentre la sola analisi della voce può indicare le persone sulle quali indagare più approfonditamente con analisi tradizionali. L’avevo proposto in tempi non sospetti proprio per evitare possibili pandemie. Ma sono rimasto inascoltato dalla politica”.

Quando ha iniziato a studiare la voce?
“La storia di questa sperimentazione è iniziata alla fine del 2009. Sono stato il primo, insieme a dei colleghi indiani con i quali ho fatto il brevetto, a immaginare di sfruttare un algoritmo di intelligenza artificiale per analizzare le alterazioni della voce a fini diagnostici. Si tratta di un algoritmo capace di evidenziare oggettivamente anche minimali variazioni della voce, impercettibili dall’orecchio umano, provocate quando un soggetto passa a uno stato patologico. Malattie degli organi interni o malattie neurodegenerative, come Parkinson e Alzheimer, possono essere evidenziate da particolari caratteristiche della voce che arrivano fino a 6.300 (features)”.

Quali sono stati finora i risultati del suo screening sulla voce?
“Partiamo dal Parkinson. Anche se si tratta di una patologia che non altera l’apparato fonatorio, ho ottenuto un livello di accuratezza del 95% persino in pazienti nella fase iniziale della malattia, non ancora sottoposti a terapia. Ma il vantaggio non è soltanto nel supporto ad anticipare la diagnosi. Questo sistema può tenere traccia dell’evoluzione, può valutare l’efficacia della terapia quotidianamente e può anche servire a dosare il farmaco e diradarne nel tempo l’assuefazione. Per la tubercolosi l’algoritmo ha risposto correttamente nel 98% dei casi. E stiamo estendendo la sperimentazione al tumore testa-collo, a disfagia, all’Alzheimer, alla distrofia e alla fibrosi polmonare idiopatica”.

Torniamo all’applicazione al Coronavirus.
“Per il Covid è ancora più immediata l’applicazione, visto che il virus si insinua nei polmoni e cambia la capacità dell’emissione dell’aria che produce voce. Non solo. Possiamo anche misurare la tosse per discriminare il Covid da uno stato di salute normale o da un’altra patologia”.

Avete cominciato la sperimentazione sui pazienti affetti da Covid?
“Siamo partiti di recente, dopo il primo via libera, dall’Ospedale dei Castelli. Abbiamo iniziato a fare registrazioni su pazienti Covid, dietro consenso informato. Ora aspettiamo i comitati etici della Asl di Latina, dell’Ospedale di Verona e dell’Ospedale di Pavia”.

Ma come funziona? Chi effettua la diagnosi?
“Per legge la diagnosi può essere fatta solo da un medico. Non esiste App, ma nemmeno referto di analisi, che possa stabilire la diagnosi. Fatta questa premessa, questa App può effettuare una sorta di “tampone virtuale”. Mentre il tampone non può essere fatto a tutta la popolazione, per i costi, la scarsità e i tempi di risposta, con questo sistema il medico potrebbe stabilire sulla base dei risultati chi è da sottoporre a tampone e chi no. Ha presente il tracciato dell’elettrocardiogramma? Sulla base del tracciato il medico stabilisce, anche senza aver mai visto o visitato il paziente, se ha un problema cardiaco o no. In futuro, il medico potrà vedere il voicegramma, cioè l’andamento della voce, per stabilire se quel paziente è Covid positivo oppure no”.

Considerando che le sperimentazioni vengano svolte in quattro ospedali, quanto tempo ci vorrà perché questo sistema si possa definire testato?
“Per funzionare, la sperimentazione deve essere fatta su voci omogenee per sesso, fascia di età ed etnia. L’algoritmo ha bisogno di un ingresso di dati per almeno qualche centinaio di casi. Più sono gli ospedali che partecipano alla sperimentazione, più si accorciano i tempi. In quattro settimane potremmo essere pronti. E risposte in tempo reale”.

Un metodo che può essere molto promettente anche nell’affrontare la Fase2.

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