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Technologie des biomarqueurs vocaux : Détection du Covid-19 par l'analyse de la voix

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La technologie des biomarqueurs vocaux repousse les limites des soins de santé intelligents et promet désormais de révolutionner le diagnostic des problèmes de santé.

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Prenons l'exemple de la start-up californienne Sonaphi, qui se concentre actuellement sur le développement d'une application mobile de 60 secondes pour le dépistage du syndrome Covid-19.

Récemment, un nombre sans cesse croissant de startups spécialisées dans la technologie vocale ont investi la sphère des soins de santé, inspirant des innovations qui vont des assistants intelligents pour le suivi des patients âgés aux transcripteurs automatiques pour la documentation clinique, en passant par les appareils médicaux alimentés par Alexa et même les prothèses auditives alimentées par l'IA qui peuvent traduire une myriade de langues.

Aujourd'hui, ces start-ups tirent parti de l'intelligence artificielle (IA) d'une manière qui promet de révolutionner le diagnostic des problèmes de santé. En développant une technologie de reconnaissance vocale basée sur l'apprentissage automatique, comme celle développée pour Alexa d'Amazon, elles sont de plus en plus capables d'identifier des modèles vocaux spécifiques à différentes maladies et affections neurologiques (connus sous le nom de "biomarqueurs vocaux"). Les progrès réalisés dans ce domaine signifient que, très bientôt, une évaluation précise de l'état d'un patient pourrait simplement reposer sur sa voix dans un smartphone.

Comment les biomarqueurs vocaux sont-ils détectés ? Une fois la voix d'une personne enregistrée, elle est traduite en une image appelée spectrogramme. Ensuite, des algorithmes d'apprentissage automatique sont utilisés pour évaluer la corrélation entre la voix et les motifs vocaux d'un patient et une variété de maladies et de symptômes. Cette analyse est réalisée à l'aide de techniques de vision par ordinateur permettant de détecter de petits changements dans le spectrogramme. Les algorithmes sont développés à partir d'enregistrements vocaux de personnes chez qui on a diagnostiqué des maladies ou des affections spécifiques. Ces enregistrements vocaux, ainsi que d'autres informations médicales, sont recueillis dans le cadre d'essais cliniques, transformés en spectrogrammes et classés à l'aide de l'apprentissage automatique pour "former" un biomarqueur vocal. Ce biomarqueur est ensuite testé auprès d'un autre groupe de patients afin d'évaluer ses performances. Plus le nombre de données recueillies est important, plus l'algorithme est puissant et plus le biomarqueur est précis.

Dépistage du Covid-19

Une start-up pionnière dans l'utilisation de cette technologie est la société californienne Sonaphi, qui a mis au point une plateforme biotechnologique alimentée par l'IA qui analyse la voix humaine et fournit un neurofeedback précis pour améliorer la santé et les performances humaines. L'aspect le plus innovant de cette plateforme est la base de données de Sonaphi, qui contient 1 300 biomarqueurs pouvant être identifiés à partir d'un enregistrement vocal de 30 secondes. David Levesque, directeur de l'exploitation de Sonaphi, explique :

"Cela permet à un clinicien compétent de voir les relations entre la chimie et l'anatomie qui nécessitent généralement de nombreux tests conventionnels."

Sonaphi se concentre actuellement sur le développement d'une application mobile de dépistage Covid-19 basée sur la voix de 60 secondes, qu'ils prévoient de lancer vers la fin de 2021. L'algorithme Sonaphi Voice extrait les caractéristiques vocales qui se sont avérées être liées à la présence de Covid-19. A déclaré M. Levesque :

"Les tests médicaux conventionnels présentent des limites liées à l'accès, à l'abordabilité, à l'adaptabilité, à l'efficacité et à la capacité d'examiner un spectre complet de biomarqueurs. Tous ces défis ont été mis en évidence par la pandémie de Covid-19. En relevant ces défis, notre application fournira une évaluation précise, actualisée et en temps réel de la santé, afin que les gens puissent reprendre le travail, la famille et les loisirs de manière sûre et saine."

Un avenir vocal

Les échantillons de voix contiennent un trésor d'informations sur la santé d'une personne. À ce titre, les chercheurs pensent que des indices vocaux subtils peuvent révéler des conditions médicales sous-jacentes ou indiquer un risque de maladie. Aujourd'hui, un nombre croissant de start-up spécialisées dans les technologies vocales pour la santé ouvrent la voie à un avenir où les soins de santé consisteront en des tests vocaux, qui pourraient être utilisés pour diagnostiquer la maladie d'Alzheimer, la polyarthrite rhumatoïde, la dépression et l'anxiété.

Si l'on en croit les récentes avancées technologiques, il sera peut-être possible, dans quelques années seulement, de surveiller la santé d'une personne à distance - à l'aide de smartphones et autres "wearables" - en enregistrant simplement de courts échantillons de parole et en les analysant pour y déceler des biomarqueurs de maladie. A ajouté M. Levesque :

"Nous pensons que l'analyse de la voix deviendra une technologie standard mondiale d'évaluation de la santé dans les dix prochaines années. Outil précieux pour la détection précoce de nombreuses déficiences en matière de santé, cette analyse nous donnera la possibilité de comprendre le corps humain comme jamais auparavant. Les pays et les entreprises dotés de systèmes de soins de santé progressifs qui gèrent de manière proactive la santé de leur population et de leur personnel seront les premiers à l'adopter, tout comme les individus qui participent au mouvement de la santé quantifiée."

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