Tal Wenderow, prezident a generální ředitel Vocalis Health – rozhovor

Tal Wenderow je prezident a generální ředitel Vocalis Health, společnosti zabývající se zdravotnickou technologií a umělou inteligencí, která je průkopníkem ve vývoji vokálních biomarkerů. Předtím založil v roce 2002 společnost Corindus Vascular Robotics, která byla v roce 2019 koupena společností Siemens Healthineers (SHL.SW ) a byla zapsána na newyorské burze.

Jaký je příběh vzniku Vocalis Health?

Vocalis Health byla založena v roce 2019 Dr. Shadym Hassanem a Danielem Aronovichem. Dr. Hassan, který léčil pacienty v nemocnici, si uvědomil, že poslouchá jejich hlasy, aby zhodnotil jejich zdravotní stav. Protože neexistoval standardní systém pro kvantifikaci jejich onemocnění na základě hlasu, používal své subjektivní zkušenosti a odborné znalosti k hodnocení jejich zdravotního stavu. Poté si uvědomil, že by mohl pomoci milionům pacientů, ještě než vstoupí do nemocnice, pomocí umělé inteligence a technologie vokální analýzy k screeningu pacientů na různé nemoci.

Vocalis Health byla vytvořena s cílem standardizovat screenování hlasu, aby co nejdříve zvýšila výstrahy a zlepšila výsledky pacientů, a to způsobem, který je přístupný, nákladově efektivní a neinvazivní.

Můžete diskutovat o typech vokálních biomarkerů, které se používají k hodnocení rizika osoby, která je COVID-pozitivní nebo vyžaduje další testování?

Vokální biomarkery, které vyvíjíme, jsou algoritmy umělé inteligence, které používají proprietární techniky strojového učení a hlubokého učení k hodnocení korelace mezi hlasem pacienta a různými nemocemi, symptomy a zdravotními stavy. Algoritmus převádí audiozáznamy na vizuální obrázky, nazývané spektrogramy, které pak používají techniky počítačového vidění, spolu s informacemi z lékařských záznamů pacienta, k nalezení malých změn ve spektrogramu.

Při vývoji biomarkeru COVID-19 jsme shromáždili data z klinických studií s pacienty s prokázanou nákazou COVID-19 a jejich hlasovými záznamy, a poté jsme vyškolili algoritmus umělé inteligence, aby rozpoznal znaky a vzorce nemoci, a vytvořil tak „digitální podpis“ COVID-19. Každý nový hlas, který analyzujeme, je porovnán s naším biomarkerem COVID-19. Měříme korelaci mezi jejich hlasem a „podpisem“ COVID-19, a hodnotíme tak pravděpodobnost, že osoba je infikována COVID-19.

Je věk, jazyk nebo přízvuk bariérou pro hodnocení rizika?

Náš algoritmus se vztahuje pouze na dospělé, protože jsme dosud nezískali data o lidech mladších 18 let. Účastníci našich studií a pilotních projektů se pohybovali v věku od 19 do 83 let, bez vlivu věku. U dětí mladších 18 let je však jejich neustálý a proměnlivý růst a vývoj, který ovlivňuje hlas, vyžaduje další výzkum, který plánujeme.

Co se týče přízvuků, otestovali jsme náš algoritmus na mnoha přízvucích v angličtině – s účastníky, kteří mluvili anglicky z různých geografických oblastí, včetně Indie, Jižní Afriky, Izraele a USA – a nezjistili jsme žádný významný vliv, což znamená, že přízvuky neovlivňují úspěch algoritmu.

Naše databáze také zahrnuje několik jazyků, a první výsledky ukázaly, že náš biomarker COVID-19 je jazykově nezávislý, což jsme prokázali prostřednictvím pilotního projektu, který jsme provedli na jazycích, na kterých nebyl algoritmus trénován. Přesto provádíme validaci pro každý nový jazyk, abychom zajistili, že algoritmus je úspěšný a optimalizovali jej podle potřeby.

Založeno na aktuálních datech, jaký je procento falešně pozitivních nebo falešně negativních výsledků?

Pojmy falešně pozitivní / falešně negativní jsou použitelné pro diagnostické nástroje; náš biomarker COVID-19 je screeningový nástroj, ne diagnostický nástroj. Podle definice bude screeningový nástroj identifikovat některé COVID-negativní osoby jako osoby s vysokým rizikem a naopak. V současné době náš screeningový nástroj COVID-19 prokázal plochu pod křivkou (AUC) 0,73. Když je přidána hodnocení symptomů, AUC se zvýšila na 0,85, což nás vedlo k tomu, že jsme do našeho produktu zahrnuli dotazník symptomů. Jak budeme dále sbírat data, naše algoritmy se stanou citlivějšími a přesnějšími.

Můžete diskutovat o technologiích strojového učení, které se používají k hodnocení rizika infekce COVID-19 pomocí hlasu osoby?

Náš přístup k vokálním biomarkerům spočívá v převodu hlasu z audio domény do vizuální domény vytvořením spektrogramu hlasu. Poté aplikujeme techniky strojového učení na obrazovou doménu, abychom korelovali algoritmus s našimi daty a vygenerovali vokální biomarker.

Vocalis Health nedávno ohlásila spolupráci s Mayo Clinic pro výzkum a vývoj nových nástrojů založených na hlase pro screenování, detekci a monitorování zdravotního stavu pacientů. Můžete diskutovat o některých detailech této spolupráce?

Mayo Clinic je jedním z předních zdravotnických systémů na světě, a my jsme dříve provedli naše první zásadní klinické studie s nimi na plicní hypertenzi (PH). Nyní spolupracujeme s nimi, abychom dále optimalizovali a ověřili náš vokální biomarker pro PH, a současně zkoumáme další stavy nemocí, kde by vokální biomarkery mohly mít pozitivní dopad na výsledky pacientů.

V předchozím pokusu s Vocalis Health, tým Mayo Clinic stanovil vztah mezi určitými vokálními charakteristikami a plicní hypertenzí (PH). Můžete popsat, co je PH a jaké vokální charakteristiky jsou hledány?

Plicní hypertenze je vysoký krevní tlak v plicních tepnách, které zásobují krev do plic, a může nakonec poškodit pravou stranu srdce. Stěny plicních tepen se stávají tlustými a tuhými a nemohou se dobře expandovat, aby umožnily průtok krve, což vede ke snížení krevního průtoku, což ztěžuje pravé straně srdce pumpovat krev tepnami.

Plicní hypertenze často zůstává nezjištěna, protože její symptomy jsou podobné jako u jiných plicních onemocnění, a i když je podezření, je obtížné diagnostikovat. Naším cílem je screenovat pacienty a co nejdříve zvýšit výstrahu, že pacient je v vysokém riziku pro PH. PH je chronické onemocnění,目前 bez léku, ale léčba může pomoci zmírnit symptomy a zlepšit kvalitu života. Čím dříve je PH diagnostikováno, tím účinnější je léčba a tím lepší je prognóza pacienta.

Jaké jsou některé klinické implikace pro telemedicínu a vzdálený monitoring pacientů v budoucnu?

Náš cíl s vokálními biomarkery je poskytnout časnou detekci, screenovat, spravovat, monitorovat a předpovídat různé symptomy a stavy, aby se zdravotnický systém stal proaktivním, ne pouze reagujícím na závažné symptomy nebo události.

Naše řešení není jediným řešením, které se vyvíjí pro tyto úkoly, ale věříme, že hlas, být neinvazivní, škálovatelný a přístupný bez potřeby dalších zařízení nebo vybavení, je ideální metodou screeningu. Používáním hlasové technologie pro vzdálený monitoring pacientů lze zaznamenat známky nemoci mnohem dříve a pacienti mohou být léčeni podle toho.

Je něco jiného, co byste rádi sdělili o Vocalis Health?

V podstatě je Vocalis Health společností pro zpracování hlasu, která aplikuje umělou inteligenci a strojové učení na zlepšení zdravotní péče. Věříme, že naši vokální biomarkery mohou být aplikovatelné na širokou škálu nemocí, od akutních po chronické, a umožňují lékařům být proaktivními v léčbě pacientů.

Děkuji za skvělý rozhovor, čtenáři, kteří chtějí se dozvědět více, by měli navštívit Vocalis Health.