Manda áudio da sua tosse? Cientistas brasileiros querem detectar COVID-19 no som

Já pensou receber um disgnóstico de infecção pelo novo coronavírus (SARS-CoV-2) a partir de um áudio seu tossindo? Bom, se depender do Instituto Butantan, em São Paulo, e da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), no Rio Janeiro, isso pode ser uma realidade. Hoje, as instituições trabalham em conjunto com a Intel, dentro de uma parceria público-privada, para o desenvolvimento de uma tecnologia para investigar sinais específicos da COVID-19 na tosse — um dos sintomas da doença — dos suspeitos.

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A ideia é a criação de uma ferramenta que apoie o diagnóstico a distância da COVID-19 e de outras doenças pulmonares através de um sistema de reconhecimento de tosse, além de investigações clínicas e epidemiológicas remotas. Por enquanto, a iniciativa coleta áudios gravados da tosse de voluntários, que serão utilizados para treinar um novo modelo baseado em Inteligência Artificial (IA) desenvolvido pela Intel.

O som da sua tosse

Nessa primeira etapa, as instituições estão coletando dados para treinar a nova tecnologia e atingir maior precisão nos resultados das análises sonoras. Para isso, o projeto espera coletar pelo menos 900 amostras, sendo 300 de indivíduos saudáveis, 300 pessoas com exames positivos para COVID-19 e 300 voluntários com outras doenças pulmonares. Já na segunda fase de treinamento, com as amostras coletadas, a previsão é que o serviço comece a funcionar em 30 dias.

Para participar da pesquisa, os voluntários devem ter mais de 18 anos e contribuem com a otimização da ferramenta de forma anônima através do portal SoundCov. Após entrar na página, o usuário participante deve gravar um áudio da sua tosse, de 30 a 60 segundos, pelo celular, além de responder a uma pesquisa com alguns dados clínicos e da sua saúde atual, para que o sistema tenha mais informações na coleta de dados.

Entenda a pesquisa

É consenso entre os pesquisadores que as síndromes respiratórias se manifestam a partir de características e sintomas diferentes. Por exemplo, a própria tosse associada à COVID-19 é, em partes, diferente da relacionada com uma gripe. Agora, os desenvolvedores buscam essas peculiaridades que podem ser detectadas por similaridades sonoras, e então processadas e classificadas.

Com essas informações levantadas, será possível treinar um sistema de IA para realizar o diagnóstico preliminar baseado, exclusivamente, na tosse de um paciente. Para o treinamento dessa nova ferramenta, os áudios enviados pelos voluntários serão classificados em um de três grupos, dependendo do estado clínico do colaborador. A seguir, confira as definições de casos que serão aplicadas:

• Grupo 1 - Indivíduos saudáveis: sem sintomas de tosse, febre ou falta de ar nos 30 dias antecedendo a gravação do áudio (neste caso, tosse forçada);
• Grupo 2 - Indivíduos com COVID-19: diagnosticados com confirmação laboratorial de infecção por SARS-CoV-2 por técnicas moleculares bem definidas. Serão registrados os áudios e parâmetros demográficos (idade, local, condições prévias) e clínicos (dias de sintomas, presença de dispneia, frequência respiratória, saturação de oxigênio e medicações em uso);
• Grupo 3 - Indivíduos com condições que levem à tosse sem ser por COVID-19: demonstram tosse por condições que não são compatíveis ao COVID-19. Serão selecionados pacientes com outras doenças pulmonares, tais como: pneumonia bacteriana, refluxo gastroesofágico, asma ou Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC);

Apoio no diagnóstico

Por mais eficiente que seja, é importante entender que essa ferramenta funcionará como apoio de diagnósticos para a COVID-19, através do teste de tosse e também de um questionário padrão com perguntas sobre os sintomas do usuário. Para ver se o quadro se encaixa ou não com a suspeita. “Através de IA, buscamos criar uma ferramenta para identificar e oferecer um diagnóstico provável de um paciente com suspeita de COVID-19”, explica o infectologista e pesquisador da Fiocruz, Julio Croda.

O coordenador da pesquisa também explica que a ferramenta de reconhecimento da tosse fornecerá uma pontuação que indicará se o paciente deve se manter em isolamento social por 14 dias e buscar um serviço de saúde para confirmação laboratorial do diagnóstico.

“Na pandemia, a IA é mais uma forma de ampliar o acesso da população à saúde. Ao mesmo tempo, a ferramenta aumentará a rastreabilidade de infectados”, explica Dimas Tadeu Covas, do Instituto Butantan. Ainda membro do Comitê de Saúde do governo do Estado de São Paulo, Covas ressalta a importância da IA como ferramenta auxiliar de diagnóstico.

A parceria foi uma ação do Movimento Brasil Competitivo (MBC) junto ao governo de São Paulo, por meio da Secretaria de Desenvolvimento Econômico, para colocar à disposição soluções de tecnologia no combate à COVID-19. Essa pesquisa também conta com a participação da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS) e da Universidade de São Paulo (USP).