سنجش قند خون از روی تن صدا

طبق قانون تارهای صوتی هوک، افزایش سطح گلوکز خون فرکانس اساسی گفتار هر فرد را کاهش می دهد.

به گفته دیجیاتو، در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2، انسولین به اندازه کافی یا اصلا تولید نمی شود. این اتفاق باعث اختلال در سطح قند خون می شود. تشخیص دیابت نوع 2 در اسرع وقت، جلوگیری از عواقب طولانی مدت آن را آسان تر می کند. دانشمندان مدتهاست که برای تشخیص دقیق و موثر دیابت نوع 2 کار کرده اند. از اندازه گیری قند خون بر اساس پروتئین خاص تا تشخیص بیماری ها با استفاده از دوربین گوشی هوشمند.

اکنون، گروهی از دانشمندان علوم بهداشتی در آزمایشگاه‌های کلیک روشی جدید و غیرتهاجمی برای تشخیص و پایش قند خون و دیابت پیدا کرده‌اند: لحن صدا.

آنها توانستند رابطه مثبت و معنی داری بین سطوح گلوکز و فرکانس اساسی صدا پیدا کنند. این کشف راه را برای استفاده از صدا برای پیش بینی و نظارت بر سطح گلوکز هموار می کند. در حالی که روش‌های فعلی پایش گلوکز اغلب تهاجمی و ناراحت‌کننده هستند، پایش گلوکز صوتی می‌تواند به سادگی صحبت کردن با تلفن همراه انجام شود. این یک تغییر بزرگ برای 463 میلیون نفر مبتلا به دیابت نوع 2 در سراسر جهان است.

سطح بالای گلوکز خون تأثیر کوچک اما قابل تشخیصی بر روی تارهای صوتی دارد.

فرکانس بنیادی یا F0 در گفتار پیچیده اصطلاح تخصصی تری برای زیر و بم است. فرض بر این است که سطح گلوکز ویژگی های صدا را مطابق “قانون هوک” تغییر می دهد. قانون هوک هنگام اعمال بر تارهای صوتی بیان می کند که تغییرات در کشش، جرم یا طول تارها که تحت تأثیر سطح گلوکز در بدن است، فرکانس نوسانات تارها را تغییر می دهد. محققان نیز همین فرض را بررسی کردند.

آنها 505 شرکت کننده را به 3 گروه تقسیم کردند: 242 نفر بدون دیابت، 89 نفر مبتلا به پیش دیابت و 174 نفر مبتلا به دیابت نوع 2. به همه آزمودنی‌ها یک مانیتور مداوم قند خون (CGM) تعبیه شد و از آنها خواسته شد تا با استفاده از یک نرم‌افزار ویژه تا 6 بار در روز به مدت 2 هفته صدای خود را در محیطی آرام ضبط کنند. شرکت کنندگان باید یک متن ثابت (سلام، خوبی؟ سطح قند خون من در حال حاضر چقدر است؟) را می خواندند تا فرکانس طبیعی صدای خود را هنگام صحبت ضبط کنند.

در پایان مطالعه، تمام ضبط‌ها با نزدیک‌ترین داده‌های CGM زمانی شرکت‌کنندگان مطابقت داده شد. از آنجایی که گلوکز خون هر 15 دقیقه اندازه‌گیری می‌شد، هر پروفایل تون دارای حداکثر فاصله 7.5 دقیقه از داده‌های ارزیابی گلوکز بود.

محققان رابطه معنی داری بین لحن صدا و قند خون پیدا کردند. این رابطه خطی بود. افزایش یکی منجر به افزایش دیگری می شود.

به طور کلی، لحن صدا رابطه کوچک اما مهمی با سطح قند خون هر فرد دارد. با این حال، محققان خاطرنشان می کنند که تن صدا، علیرغم رابطه خطی آن با قند خون، نمی تواند آن را به تنهایی پیش بینی کند. برای داشتن یک مدل پیش بینی موفق، لازم است تمام ویژگی های صدا در نظر گرفته شود.

محققان همچنین به یک محدودیت مهم در یافته‌های خود اشاره کردند: پارامترهای صدا، از جمله گام، ممکن است با عوامل خارجی مانند حالات عاطفی و روانی، عفونت‌های تنفسی و آلرژی تغییر کند.

دانشمندان آزمایشگاه کلیک این مطالعه را در راستای پروژه بلندمدت خود برای شناسایی و مدیریت دیابت با کمک فناوری های صوتی و یادگیری ماشینی انجام دادند و نتایج آخرین تحقیقات خود را در مجله Scientific Reports منتشر کردند.