В течение многих лет исследователи ищут недорогой и технологичный инструмент для скрининга на опасную инфекцию – туберкулез. Сейчас на эту роль претендует приложение для смартфона, которое сможет анализировать особенности кашля потенциального больного
Туберкулез – инфекционное заболевание, которое чаще всего поражает легкие, – признан второй по значимости причиной смерти от инфекций после COVID-19. Болезнь вызывается микобактерией туберкулеза (палочкой Коха) и передается воздушно-капельным путем при кашле или чихании.
Еще недавно заболеваемость туберкулезом в мире стабильно шла на спад, в том числе и в России: в 2020 г. смертность от этой болезни достигла исторического минимума, составив 4,6 случаев на 100 тыс. населения. В результате РФ удалось добиться выхода из списка стран с высоким бременем туберкулеза по версии ВОЗ. Однако уже в 2021 г. ситуация радикально изменилась, предположительно из-за влияния коронавирусной инфекции и «постковида». Заболеваемость туберкулезом и смертность от него в 2022–2023 гг. вновь выросли, в том числе и в России.
Проблема скрининга этой опасной инфекции в том, что «золотые стандарты» диагностики туберкулеза включают посев мокроты или проведение молекулярных тестов. Однако подобные методы требуют много времени и не всегда доступны – для массового мониторинга нужно что-то более простое и быстрое.
Идея диагностировать заболевания органов дыхания по особенностям кашля не нова. Известно, что кашель (к примеру, выделяемая при этом слизь) может меняться при разных патологических процессах. Частотно-временные характеристики кашля изучаются как биомаркеры таких заболеваний, как бронхиальная астма и пневмония, а также туберкулеза. Ученые изучают и возможности использования смартфонов для мониторинга характеристик кашля у пациентов, проходящих лечение от туберкулеза.
Сейчас международная группа исследователей проверила гипотезу о возможности диагностировать туберкулез по характерным особенностям кашля, которые не различит человеческое ухо, с помощью специального приложения к смартфону. Для этого они разработали инструмент машинного обучения под названием TBscreen и недавно проверили его работу в эксперименте на людях.
В исследовании Медицинского научно-исследовательского института Кении (КЕМРИ) приняли участие 149 пациентов с туберкулезом легких и 46 – с другими респираторными заболеваниями. Участники в течение 2 ч находились в тихом помещении с различной звукозаписывающей аппаратурой. Так были получены записи 33 тыс. эпизодов пассивного кашля, а также 1,6 тыс. эпизодов произвольного кашля. Последнее было сделано с целью выяснить, возможно ли диагностировать болезнь, если попросить человека специально покашлять.
TBscreen смог отличить кашель при активном туберкулезном процессе с точностью примерно 82%. Однако при произвольном кашле результаты были плохими, по крайней мере пока – при работе алгоритма, обученного на пассивном кашле.
Что интересно, при использовании микрофона смартфона результаты оказались точнее, чем в случае более дорогих микрофонов, настолько чувствительных, что им мешали посторонние звуки. Это наводит на мысль о разработке диагностических инструментов, чувствительных к звуковым частотам лишь в нужном диапазоне.
Полученные результаты подтверждают возможность применения смартфонов для скрининга на туберкулез, при этом подобную стратегию скрининга может использовать и в случае других легочных заболеваний.
Публикации по теме:
Мобильный аналитик здоровья Welltory – всегда под рукой
Как измерить стресс и для чего это нужно
Изображение от rawpixel.com на Freepik
