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Ton nasillard, voix plus basse… il est souvent possible de deviner qu’un proche a un rhume juste en l’entendant parler. Il pourrait en être de même avec les personnes infectées par le nouveau coronavirus, et cela, même si elles sont asymptomatiques, selon les chercheurs du laboratoire Lincoln du Massachusetts Institute of Technology (MIT).
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Les finalistes des trophées de la e-santé 2019Un avis que partagent les scientifiques israéliens à l'origine de la start-up Vocalis Health, qui travaillent à la fois sur les sons produits par la voix et par la toux des malades.
Covid : des biomarqueurs présents dans la voix
Après avoir analysé les enregistrements audio des personnes infectées par le nouveau virus - mais ne présentant pas encore de symptôme - une équipe de l’établissement de recherche américain a repéré des biomarqueurs spécifiques au COVID-19 dans la voix des patients asymptomatiques.
Ces éléments distincts proviennent des perturbations causées par l'infection dans le mouvement des muscles à travers les systèmes du larynx, respiratoires et articulatoires.
Le responsable de l’étude, Thomas Quatieri, membre du groupe Santé humaine et systèmes de performance du MIT, a expliqué : "j'ai eu un moment d’illumination pendant que je regardais les informations".
Les symptômes les plus fréquents du COVID-19 sont une toux, des difficultés respiratoires ou encore une inflammation du système respiratoire. Or ces derniers affectent généralement l'intensité avec laquelle l'air est expiré lorsqu'une personne parle. "Cet air interagit avec d'autres muscles potentiellement enflammés lors de son voyage vers la production de la parole. Ces interactions ont un impact sur le volume, la hauteur, la stabilité et la résonance de la voix, des qualités mesurables qui forment la base des biomarqueurs", précise le scientifique.
Ils ont étudié les enregistrements de stars touchées par le coronavirus
Pour tester cette théorie, Thomas Quatieri et ses collègues ont cherché sur Youtube des vidéos de célébrités et présentateurs télé ayant répondu à des interviews lorsqu’ils étaient infectés par le COVID-19, mais encore asymptomatiques. Ils ont ensuite comparé ces fichiers audios avec des émissions tournées avant l’épidémie. Cela leur a permis d’extraire des caractéristiques vocales propres à la maladie.
Par exemple, l’amplitude et l’intensité de la voix permettent d’étudier les mouvements du système respiratoire tandis que la hauteur et la stabilité des paroles sont des indicateurs de l’activité du larynx.
Après avoir étudié les enregistrements, les chercheurs ont découvert que les muscles de ces systèmes étaient plus "soudés" qu’à l’accoutumée, lors d’une inflammation causée par le SARS-COV-2, les conduisant à effectuer des mouvements beaucoup moins complexes. Si ces modifications ne sont pas audibles à l’oreille humaine, des appareils pourraient être en mesure de les détecter.
Des applis pour diagnostiquer le Covid-19
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S’il est encore trop tôt pour généraliser leur découverte, les chercheurs mènent de nouvelles expériences avec une base audio de malades plus importante. Ils espèrent parvenir à développer une application mobile.
"Un système de détection intégré à une application mobile pourrait détecter les infections tôt, avant que les gens ne se sentent malades ou, surtout, mettre en lumière ces sous-groupes de personnes qui ne se sentent jamais malades ou ne présentent aucun symptôme”, a expliqué Jeffrey Palmer qui dirige le groupe de recherche travaillant sur ce projet.
Puis il a ajouté : "même après un diagnostic, cette capacité de détection pourrait aider les médecins à surveiller à distance les progrès de leurs patients ou à surveiller les effets d'un vaccin ou d'un traitement médicamenteux”.
Toutefois, les scientifiques doivent encore trouver des solutions contre les facteurs de confusion potentiels (état émotionnel, autres maladies…) qui pourraient provoquer des inexactitudes dans les résultats.
La start-up Vocalis Health a déjà créé cette application
Cette idée que l'on puisse détecter l'infection au nouveau coronavirus dans la voix des malades, les Américains ne sont pas les seuls à l'avoir eue. Dès le mois de mars, le ministre de la Défense israélien s'est associé à la start-up Vocalis Health, pour demander à des volontaires d'enregistrer leur voix dans une application.
Les participants devaient d'abord décrire une image, puis compter de 50 à 70. L'intelligence artificielle intégrée à l'outil a ensuite comparé leurs voix à celles de personnes saines, afin d'identifier une empreinte vocale spécifique au COVID-19.
Au milieu de l'été, l'entreprise avait récolté plus de 1 500 échantillons de voix et avait déjà élaboré la version pilote d'un outil de dépistage numérique du COVID-19. L'objectif des chercheurs : aider les cliniciens à trier les cas potentiels, et à identifier les personnes qui pourraient avoir le plus besoin de se faire tester, de rester en quarantaine et de recevoir des soins médicaux.
On peut aussi détecter le Covid dans la toux
De leur côté, des scientifiques de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne ont développé une application pour détecter la présence du virus SARS-CoV-2 dans le son d'une toux. Il est encore possible, à l'heure actuelle, de participer à cette étude, en enregistrant votre toux et en l'envoyant sur le site Coughvid.epfl.ch.
Il est recommandé de vous isoler lors de cet enregistrement, afin de ne pas contaminer vos proches. Tenez votre smartphone dans votre main droite, à bout de bras, et toussez dans le creux de votre coude gauche, tout en appuyant sur le bouton "record" du site dédié. Placez ensuite votre téléphone en quarantaine dans un sac en plastique zippé pendant quelques jours, ou nettoyez-le à l'aide d'une lingette désinfectante.
Signs of Covid-19 may be hidden in speech signals, MIT NEWS, 8 juillet 2020.
Alexa, do I have COVID-19?, Nature, 30 septembre 2020.
Coughvid
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