音声の特徴をバイオマーカーとして疾患リスクを予測する技術が進歩を遂げつつある。米メイヨークリニックのチームは、心臓の動脈にプラークが蓄積する「冠動脈疾患(CAD: coronary artery disease)」について、音声バイオマーカーからそのリスクを評価する研究を行っている。
米国心臓病学会(ACC)は、4月2日から開催されるACC22で発表予定の同研究を紹介している。本研究では、CAD評価のため冠動脈造影検査が行われた患者108名を対象として、米Vocalis Health社のスマートフォン用アプリで音声サンプルを収集した。研究参加者は30秒間の音声サンプルを3回収録するよう求められ、最初は用意されたテキストを読み上げる、2回目はポジティブな体験を、そして3回目ではネガティブな体験についてを自由口述するというもの。Vocalis Healthのアルゴリズムは、イスラエルで収集された1万件以上の音声サンプルから、周波数・振幅・ピッチ・ケイデンスなど80以上の特徴を解析するようトレーニングされている。研究チームはこれまでにCADと関連の強い音声の特徴6つ特定しており、それらの特徴を独自スコアにまとめ、-1〜+1という数域で表現した。患者全体の3分の1を高スコア群、3分の2を低スコア群に分類したところ、高スコア群はCAD関連の主要なイベント発生リスク(胸痛による救急受診および入院、急性冠症候群の発症)が低スコア群に比べて2.6倍高く、負荷試験陽性または冠動脈造影でCADの存在が確認されるリスクが3倍高いことが示された。本研究の成果はACC22での発表と合わせ、Mayo Clinic Proceedingsに収載されている。
声の特徴がCADリスクの指標になる理由を本研究では結論付けていないが、自律神経系の関与が検討されている。自律神経系には、声帯機能ならびに心拍や血圧など循環器系の要素が多く含まれており、これによって声と循環器系疾患の関連が生まれていると著者らは考察している。また、本研究は米国中西部の英語話者を対象としており、このアプローチが言語・国・文化に関わらず一般化して拡張できるかについては、さらなる検証を必要としている。
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