Du känner att du inte mår bra, men i stället för att beställa tid hos läkare drar du fram mobilen ur fickan och säger: "Hej Siri, har jag någon sjukdom?” Omedelbart talar den personliga assistenten om ifall du har covid-19, är deprimerad eller lider av Parkinsons sjukdom.
Det är din röst som avslöjar vad som är fel på dig, något läkare faktiskt har använt sig av i många år.
Ett av kriterierna för att ställa diagnosen bipolär sjukdom är exempelvis att patienterna i den maniska fasen talar mycket och fort, medan en hes och snörvlande röst är ett uppenbart tecken på halsfluss eller förkylning.
Men rösten har många facetter som förändras i samband med ett stort antal sjukdomar, och förändringarna är ofta så små att läkarna inte kan höra skillnaden.
Därför har de börjat ta hjälpa av avancerade algoritmer, som använder artificiell intelligens för att analysera patientens röst och lyssna efter onormala mönster i röstbehandling, tonläge, talhastighet och ordval.
Mobilen räddar hjärtpatienter
Patienten besvarar frågor
Patienten aktiverar appen och blir ombedd att svara på slumpmässiga frågor. Appen spelar in svaret och slutar så snart den har registrerat 20 sekunder av rösten – oberoende av vad vederbörande har sagt.
Röstdetaljer formar en bild
Appen söker efter 223 karaktäristiska detaljer i röstbehandlingen. Det kan exempelvis vara variationer i tonhöjd eller ljudstyrka i kombination med en darrande eller skälvande röst. Detaljerna läggs in i en färgkodad matrix.
Appen ställer diagnos
Artificiell intelligens jämför bilden av patientens röst med tusentals röstbilder från andra patienter med kända diagnoser och sjukdomsförlopp. Den mest sannolika diagnosen för patienten konstateras.
Genom att jämföra röstmönster från tusentals friska och sjuka personer kan algoritmerna lära sig upptäcka skillnader och peka ut exakt de detaljer i rösten som avslöjar om de lider av en hjärtsjukdom, har migrän eller befinner sig i farozonen för att begå självmord.
Artificiell intelligens lyssnar
Redan 2017 ansökte företaget Amazon om patent på en teknik som utifrån röstanalyser ger företagets personliga assistent, Alexa, möjlighet att avgöra om en person har ont i halsen.
Av patentet framgår att Amazon i så fall kan visa användaren reklam för läkemedel mot förkylningar eller erbjuda kunden att köpa medicin som levereras inom en timme. Det är lyckligtvis inte enbart kommersiella intressen som driver utvecklingen för att kunna analysera sambanden mellan din röst och din hälsa.
När personer ringer 112 är de ofta så panikslagna och förvirrade att mottagaren på larmcentralen kan ha svårt att uppfatta vad samtalet handlar om och hur allvarlig situationen egentligen är. Därför har det nya danska företaget Corti utvecklat en algoritm som lyssnar in på varje nödsamtal.
Forskarna kunde med 99 procents säkerhet avgöra om en person hade Parkinsons sjukdom eller inte bara genom att lyssna på när personen sade "ahhh".
Larmsystemets artificiella intelligens söker i realtid efter mönster i ord och formuleringar, som tyder på hjärtstillestånd, och informerar larmberedskapen om de uppträder.
Tillsammans kan människa och maskin på så sätt identifiera 95 procent av de de larmsamtal som rör hjärtstillestånd, en nivå som hamnar på 73 procent när personalen inte får hjälp av artificiell intelligens.
En stavelse avslöjar Parkinsons sjukdom
Medan Cortis system för att lyssna efter hjärtstillestånd grundas på ordval och därmed avspeglar personens sinnestillstånd, så lyssnar andra system i stället på själva rösten och är i princip ointresserade av vad som blir sagt.
Många sjukdomar påverkar nämligen på ett eller annat sätt förmågan att uttala ord. Förkylning infekterar stämbanden och ger heshet, medan förfrysning av läpparna leder till läspning. På motsvarande sätt påverkar Parkinsons sjukdom många aspekter av talförmågan.
Rörelserna hos parkinsonpatienter är svagare, långsammare och mer ryckvisa, vilket även gäller tungan. Talet blir långsammare och lägre, rösten börjar darra och patienten uttalar vissa stavelser på ett annorlunda sätt.
Eftersom varken laboratorieanalyser, som exempelvis blodprover eller hjärnavbildningar kan ställa någon säker parkinsondiagnos, har ett flertal forskare börjat undersöka om röstanalyser kan bidra till att lösa problemet.
Redan år 2012 spelade forskare från Oxforduniversitetet i Storbritannien in ljudet av tio friska personer och 33 patienter med Parkinsons sjukdom när de sade stavelsen "ahhh".
Med hjälp av datorprogram och röstanalys identifierade forskarna inte mindre än 132 olika detaljer i sättet att uttala den enkla stavelsen. När forskarna jämförde de 132 detaljerna i rösten mellan samtliga 43 försökspersoner, kunde de peka ut tio fonetiska detaljer i stavelsen, där de friska personerna och parkinsonpatienterna avvek från varandra.
Skillnaden var så markant att forskarna med 99 procents säkerhet kunde avgöra om en person hade Parkinsons sjukdom eller inte, bara genom att lyssna när personen sade "ahhh".
Ett kännetecken för Alzheimers sjukdom är långsamt tal
Alzheimers sjukdom är en annan vanligt förekommande hjärnsjukdom, som kan avslöjas via rösten. De patienterna har svårt att hitta rätt ord och det uppstår då och då pauser. Dessutom använder patienterna sig ofta av pronomen som exempelvis "han" i stället för personens namn samt generella ord som "hus" i stället för specifika beskrivningar som "villa" eller "radhus".
Forskare från universitetet i Toronto, Kanada, genomförde 2016 ett försök med 167 patienter med Alzheimers sjukdom samt 97 friska kontrollpersoner. Med sina egna ord skulle försökspersonerna på 45 sekunder beskriva så många detaljer som möjligt i en teckning, där man ser några barn stjäla kakor ur ett skåp, medan mamman står och diskar.
Forskarna ställde sedan upp 400 olika parametrar för försökspersonernas beskrivningar. Det kunde exempelvis vara om de hade använt ordet "mamma", hur många verb de använde, ordens genomsnittliga längd, hur fort stavelserna uttalades efter varandra, och så vidare.
Diagram identifierar sjukdom
Frisk röst är livligare
Tonläge och ordval i friska personers röster är som utgångspunkt livligt, sprudlande och innehåller mer precisa formuleringar. Den kunskapen kan användas till att jämföra friska personer med rösten från en patient som har fått en diagnos eller har blivit sjuk.
Depressiv röst är monoton
Röstbehandlingen hos personer som lider av depression har vanligtvis en mer monoton pitch – det vill säga färre variationer i antalet svängningar, även känt som frekvensen. Färgkoderna uttrycker röstens volym. Ju mörkare färg och jo mörkare lila, desto fler decibel.
Därefter fick datorn jämföra hur parametrarna uppfylldes hos friska respektive sjuka personer. Datorn använde sig av maskininlärning för att söka efter mönster eller sammanhang i datamängden som åtskilde de båda grupperna av försökspersoner.
När inlärningsprocessen var över kunde den artificiella intelligensen med 82 procents säkerhet avgöra huruvida en person hade Alzheimers sjukdom eller inte, bara genom att titta på 35 av de 400 parametrarna. Sedan 2016 har forskarna förbättrat sina algoritmer, så att den artificiella intelligensen nu kan diagnosticera Alzheimers sjukdom med 92 procents säkerhet.
Covid-19 avslöjas genom en hostning
Ända sedan coronapandemin bröt ut i början av 2020 har forskare över hela världen inte bara arbetat med att utveckla ett vaccin, de har dessutom deltagit i en regelrätt kapplöpning om att vara först i mål med en app till mobilen, som kan ställa diagnosen covid-19 bara genom att man talar eller hostar in i mikrofonen.
Bland deltagarna i kapplöpningen finns en forskargrupp från Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Cambridge, USA. I september 2020 publicerade de ett system som hade lärt sig att känna igen en skillnad när friska personer och personer med en covid-19-diagnos hostade in i en mikrofon.
🎬 Forskare upptäcker cancer med hjälp av maskininlärning
Datorer genomför miljarder beräkningar utifrån de data forskare hittar för att hjälpa dem med att hitta cancerceller och rädda liv.
Den artificiella intelligensens neurala nätverk hade lyssnat på hostningar från 4256 personer och tränat upp sig på att höra skillnad mellan friska eller sjuka personer. Därefter presenterade forskarna systemet för hostljud från 1064 nya personer, och bland dem kunde det neurala nätverket omedelbart ställa en korrekt diagnos i 97 procent av fallen.
Hosttestet är därmed nästan lika pålitligt som det så kallade PCR-testet, som regeringar världen över just nu använder för att testa befolkningen för covid-19. Men medan PCR-testet kostar omkring 200 kronor att göra, kräver ett personligt möte och tar två dygn att analysera, så är hosttestet gratis, kan utföras hemma och ger svar omedelbart.
Forskarna på MIT behöver fortfarande finputsa appen, så att den blir ännu mer pålitlig och kan nå upp till myndigheternas krav för godkännande, men sedan bör den vara redo att laddas ned till mobiltelefoner över hela världen.
Därefter kommer andra appar att kunna följa efter och göra det möjligt att själv diagnosticera alla möjliga sjukdomar bara genom att fråga mobilens personliga assistent om det är något som inte står rätt till.