AI Mendeteksi Covid-19 Lewat Suara Batuk

AI Mendeteksi Covid-19 Lewat Suara Batuk

SHNet, Jakarta – Selama ini, orang harus menjalani rapid test atau tes usap untuk mengetahui apakah mereka terinfeksi virus corona (Covid-19). Dan itu sangat menyakitkan. Namun, ke depan langkah-langkah seperti itu tidak perlu dilakukan.

Sebuah penelitian terbaru berhasil mendesain alat baru menggunakan kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) untuk mendeteksi Covid-19 melalui suara batuk.

AI yang baru dikembangkan tersebut, memiliki telinga algoritmik yang tajam, mungkin dapat mendeteksi kasus tanpa gejala dari suara batuk orang. Sekelompok peneliti di MIT baru-baru ini mengembangkan model kecerdasan buatan yang dapat mendeteksi kasus Covid-19 tanpa gejala dengan mendengarkan perbedaan halus dalam batuk antara orang sehat dan orang yang terinfeksi.

Para peneliti sekarang menguji AI mereka dalam uji klinis dan telah memulai proses untuk mendapatkan persetujuan dari Food and Drug Administration (FDA) untuk digunakan sebagai alat skrining.

Algoritme ini didasarkan pada model sebelumnya yang dikembangkan tim untuk mendeteksi kondisi seperti pneumonia, asma, dan bahkan penyakit Alzheimer, kondisi kehilangan memori yang juga dapat menyebabkan degradasi lain dalam tubuh seperti pita suara yang melemah dan kinerja pernapasan.

Memang, model Alzheimer yang diadaptasi para peneliti dalam upaya untuk mendeteksi Covid-19. “Suara bicara dan batuk sama-sama dipengaruhi oleh pita suara dan organ di sekitarnya,” kata rekan penulis Brian Subirana, ilmuwan riset di Laboratorium Auto-ID MIT dalam sebuah pernyataan dilansir Live Science.

“Hal-hal yang dengan mudah kami peroleh dari bicara yang lancar, AI dapat mengetahui hanya dari batuk, termasuk hal-hal seperti jenis kelamin, bahasa ibu, atau bahkan keadaan emosi orang tersebut. Faktanya, ada sentimen yang tertanam dalam cara Anda batuk.”

Pertama, mereka membuat situs web tempat sukarelawan – baik yang sehat maupun penderita Covid-19 – dapat merekam batuk menggunakan ponsel atau komputer; mereka juga mengisi survei dengan pertanyaan tentang diagnosis mereka dan gejala apa pun yang mereka alami. Orang-orang diminta untuk mencatat “batuk paksa,” seperti batuk yang Anda keluarkan saat dokter menyuruh Anda batuk sambil mendengarkan dada Anda dengan stetoskop.

Melalui situs web ini, para peneliti mengumpulkan lebih dari 70.000 rekaman individu dari sampel batuk paksa, menurut pernyataan tersebut. Dari jumlah tersebut, 2.660 berasal dari pasien yang menderita Covid-19, dengan atau tanpa gejala.

Mereka kemudian menggunakan 4.256 sampel untuk melatih model AI mereka dan 1.064 sampel untuk menguji model mereka untuk melihat apakah model tersebut dapat mendeteksi perbedaan batuk antara pasien Covid-19 dan orang sehat atau tidak.

Mereka menemukan bahwa AI dapat mendeteksi perbedaan dalam batuk terkait dengan empat fitur khusus untuk Covid-19 (yang juga digunakan dalam algoritme Alzheimer mereka) – degradasi otot, kekuatan pita suara, sentimen seperti keraguan dan frustrasi serta pernapasan dan kinerja paru-paru.

Suara batuk

Model AI dengan benar mengidentifikasi 98,5% orang dengan Covid-19, dan mengesampingkan Covid-19 dengan benar pada 94,2% orang tanpa penyakit tersebut. Untuk orang tanpa gejala, model tersebut mengidentifikasi dengan benar 100% orang dengan Covid-19, dan mengesampingkan Covid-19 dengan benar pada 83,2% orang tanpa penyakit tersebut.

Ini adalah “serangkaian angka yang cukup menggembirakan,” dan hasilnya “sangat menarik,” kata Dr. Anthony Lubinsky, direktur medis perawatan pernapasan di NYU Langone Tisch Hospital yang bukan bagian dari penelitian ini.

Tapi “apakah ini bekerja cukup baik dalam pengaturan dunia nyata atau tidak untuk merekomendasikan penggunaannya sebagai alat skrining akan membutuhkan studi lebih lanjut,” kata Lubinsky.

Terlebih lagi, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memastikan AI akan mengevaluasi batuk secara akurat dari orang-orang dari segala usia dan etnis, katanya (Penulis juga menyebutkan batasan ini dalam makalah mereka).

Jika seorang dokter mendengarkan batuk paksa dari seseorang dengan Covid-19 tanpa gejala, mereka kemungkinan besar tidak akan dapat mendengar sesuatu yang tidak biasa. Ini “bukan hal yang mudah dilakukan telinga manusia,” kata Lubinsky.

Meskipun studi lanjutan pasti diperlukan, jika perangkat lunak terbukti efektif, AI ini – yang akan memiliki aplikasi tertaut jika disetujui – dapat “sangat berguna” untuk menemukan kasus Covid-19 tanpa gejala, terutama jika alatnya murah dan mudah untuk digunakan.

AI “benar-benar” dapat membantu mengekang penyebaran pandemi dengan membantu mendeteksi orang dengan penyakit asimtomatik, kata Subirana kepada Live Science melalui email. AI juga dapat mendeteksi perbedaan antara orang yang memiliki penyakit lain seperti flu dan mereka yang memiliki Covid-19, tetapi jauh lebih baik dalam membedakan kasus Covid-19 dari kasus yang sehat, katanya.

Tim sekarang sedang mencari persetujuan regulasi untuk aplikasi yang menggabungkan model AI, yang mungkin datang dalam bulan depan, katanya. Mereka juga menguji AI mereka dalam uji klinis di sejumlah rumah sakit di seluruh dunia, menurut surat kabar itu.

Dan mereka bukan satu-satunya tim yang bekerja untuk mendeteksi Covid-19 melalui suara. Proyek serupa sedang berlangsung di Universitas Cambridge, Universitas Carnegie Mellon dan Novoic start-up Inggris, menurut BBC.

“Pandemi bisa menjadi sesuatu dari masa lalu jika alat pra-penyaringan selalu aktif di latar belakang dan terus ditingkatkan,” tulis para penulis di koran. Alat yang selalu mendengarkan itu bisa jadi speaker pintar atau ponsel pintar, tulis mereka.

Penelitian tersebut, yang sebagian didukung oleh perusahaan obat Takeda Pharmaceutical Company Limited, diterbitkan pada 30 September di IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology.(ina)