Новости медицины относительно коронавирусной инфекции: диагностирование, профилактика, осложнения
***
Бессимптомный COVID-19 скоро можно будет диагностировать по телефону
Ученым Массачусетского технологического института удалось приспособить модель искусственного интеллекта, разработанную для ранней диагностики болезни Альцгеймера по голосу человека, для выявления бессимптомных больных COVID-19 на основе параметров анализа имитированного кашля. Авторы обещают в ближайшее появление бесплатного приложения для смартофонов для выявления бессимптомного ковида.
Исследователи Массачусетского технологического института обнаружили, что люди, у которых нет симптомов COVID-19, могут отличаться от здоровых людей тем, как они кашляют. Эти различия невозможно определить человеческим ухом. Но оказалось, что их может «услышать» искусственный интеллект (ИИ), технологии которого обильно финансируются медицинскими и фармацевтическими корпорациями. Об этом 29 октября 2020 года пишет Дженнифер Чу в своей статье «Модель искусственного интеллекта обнаруживает бессимптомную инфекцию Covid-19 через кашель, записанный на мобильный телефон» для информационного портала Массачусетского технологического института MIT News.
Бессимптомные люди, инфицированные COVID-19, по определению не проявляют заметных физических симптомов заболевания. Таким образом, они с меньшей вероятностью будут проходить тестирование на вирус и могут неосознанно распространить инфекцию среди других. Но оказалось, что те люди, у которых нет симптомов, не могут быть полностью свободны от изменений в укладе нашей жизни, вызванных вирусом. Исследователи Массачусетского технологического института теперь обнаружили, что и бессимптомные люди могут отличаться от здоровых тем, как они кашляют. Эти различия невозможно уловить человеческим ухом. Но за эту работу берётся ИИ.
***
Сборная афиша анонсов и событий в вашей стране и в мире на ближайшую неделю:
Сфокусируйтесь на своем городе и изучайте.
Мы что-то пропустили? Присылайте, мы добавим!
***
В статье, опубликованной недавно в IEEE Journal of Engineeringin Medicine and Biology, команда исследователей сообщает о модели ИИ, которая отличает бессимптомных людей от здоровых людей с помощью записей принудительного кашля, которые люди добровольно отправляли через веб-браузеры с помощью мобильных устройств и ноутбуков. Исследователи обучили модель ИИ десяткам тысяч образцов кашля, а также произнесенным словам. Когда они «скармливали» модели новые записи кашля, она точно идентифицировала 98,5% кашля от людей, у которых было подтверждено наличие COVID-19, включая 100% кашля от бессимптомных, которые сообщили, что у них нет симптомов, но тест на вирус дал положительный результат.
Команда учёных работает над включением модели в удобное для пользователя приложение, которое, если оно будет одобрено FDA, потенциально может стать бесплатным, удобным и неинвазивным инструментом предварительного скрининга для выявления людей, у которых с большой вероятностью не будет симптомов COVID-19. Пользователь может ежедневно входить в систему, кашлять в свой телефон и мгновенно получать информацию о том, заражен ли он.
«Эффективное внедрение этого инструмента групповой диагностики может уменьшить распространение пандемии, если все будут использовать его перед тем, как пойти в школу, на фабрику или ресторан», — говорит соавтор исследования Брайан Субирана, научный сотрудник лаборатории автоматической идентификации Массачусетского технологического института.
Еще до начала пандемии исследовательские группы уже тренировали алгоритмы записи кашля на сотовые телефоны для точной диагностики таких состояний, как пневмония и астма. Аналогичным образом команда Массачусетского технологического института разрабатывала модели ИИ для анализа записей принудительного кашля, чтобы увидеть, могут ли они обнаружить признаки болезни Альцгеймера, болезни, связанной не только с ухудшением памяти, но и с нервно-мышечной деградацией, такой как ослабление голосовых связок.
Сначала они построили общий алгоритм или нейронную сеть, известную как ResNet50, и обучили её различать звуки, связанные с разной степенью силы голосовых связок. Исследования показали, что качество звука «мммм» может указывать на то, насколько сильны или слабы голосовые связки человека. Субирана обучала нейронную сеть на наборе данных аудиокниги с более чем 1000 часами речи, чтобы выделить слово «они» из других слов, таких как «то» и «тогда» («they», «that», «then»).
Команда обучила вторую нейронную сеть различать эмоциональные состояния, очевидные в речи, поскольку было доказано, что пациенты с болезнью Альцгеймера и люди с неврологическими заболеваниями в целом проявляют определенные чувства, такие как разочарование или уплощённый аффект (расстройство аффективной сферы, ограниченность в выражении эмоций, их слабая выразительная интенсивность — прим. ИА REGNUM), чаще, чем они выражают счастье или спокойствие. Исследователи разработали модель классификатора эмоциональной речи, обучив ее на большом наборе данных актеров, интонирующих эмоциональные состояния, такие как нейтральные, спокойные, счастливые и грустные.
Затем исследователи обучили третью нейронную сеть на базе данных кашля, чтобы различать изменения в работе легких и дыхания. Наконец, команда объединила все три модели и наложила алгоритм для обнаружения мышечной деградации. Алгоритм делает это, по существу моделируя слой шума и различая сильный кашель — тот, который можно услышать поверх шума, — от более слабого.
С помощью своей новой структуры ИИ команда загрузила аудиозаписи голоса, в том числе пациентов с болезнью Альцгеймера, и обнаружила, что она может идентифицировать болезнь Альцгеймера лучше, чем существующие модели. Результаты показали, что совокупность таких показателей, как сила голосовых связок, настроение, характеристики легких и дыхания, а также мышечная деградация были эффективными биомаркерами для диагностики заболевания.
Когда начала разворачиваться пандемия коронавируса, Субирана задался вопросом, может ли их система ИИ для диагностики болезни Альцгеймера использована также для диагностики COVID-19, поскольку появляется все больше доказательств того, что инфицированные пациенты испытывают некоторые похожие неврологические симптомы, такие как временное нервно-мышечное нарушение.
«На звуки речи и кашля влияют голосовые связки и окружающие их органы. Это означает, что, когда вы говорите, в чём-то ваша речь похожа на кашель и наоборот. Это также означает, что информацию, которые мы легко извлекаем из обычной речи, ИИ может также установить по кашлю, включая такие характеристики говорящего человека, как пол, родной язык и даже эмоциональное состояние. На самом деле в том, как вы кашляете, заложено ваше настроение, — говорит Субирана. — Поэтому мы подумали, почему бы нам не попробовать применить эти биомаркеры для Альцгеймера и ковида».
В апреле команда учёных начала сбор как можно большего количества записей кашля, в том числе у пациентов с COVID-19. Они создали веб-сайт, на котором люди могут записывать свой кашель через мобильный телефон или другое устройство с доступом в Интернет. Участники исследования также заполняют анкету об имеющихся у них симптомах, независимо от того, есть ли у них COVID-19 и был ли им поставлен диагноз с помощью официального теста, на основании оценки симптомов врачом или в результате самодиагностики. Они также могут указать свой пол, географическое положение и родной язык.
На сегодняшний день исследователи собрали более 70 000 записей, каждая из которых содержит несколько серий кашля каждого участника исследования, что в сумме дало около 200 000 аудиозаписей образцов принудительного кашля, что, по словам Субираны, является «крупнейшим набором данных для исследования кашля». Около 2500 записей были записаны людьми, у которых было подтверждено наличие COVID-19, в том числе бессимптомными.
Команда использовала 2500 записей инфицированных COVID-19, а также еще 2500 записей, которые они случайным образом выбрали из коллекции, чтобы сбалансировать набор данных. Они использовали 4000 таких образцов для обучения модели ИИ. Оставшиеся 1000 записей были затем введены в модель, чтобы увидеть, сможет ли она безошибочно отличить кашель пациентов с COVID-19 от кашля здоровых людей.
Исследователи пишут в своей статье, что им удалось установить «поразительное сходство между распознаванием болезни Альцгеймера и COVID-19».
Без специальной настройки ИИ, изначально предназначенного для диагностики болезни Альцгеймера, они обнаружили, что он может улавливать закономерности по четырем биомаркерам: силе голосовых связок, эмоциональному состоянию, параметрам легких и дыхания, а также мышечной деградации, которые характерны для COVID-19. Модель правильно определила по кашлю людей с подтвержденным COVID-19 в 98,5% случаев, из числа которых она выявила всех бессимптомных носителей. «Мы думаем, это подтверждает, что голос человека меняется, когда он инфицирован COVID-19, даже при отсутствии симптомов», — говорит Субирана. Модель ИИ, подчеркивает Субирана, не предназначена для диагностики людей с симптомами, которые похожи у больных COVID-19 и другими заболеваниями, такими как грипп или астма. Сила ИИ заключается в его способности отличать кашель бессимптомных больных COVID-19 от кашля здоровых людей.
Команда работает с IT-компанией над разработкой бесплатного приложения на основе модели ИИ. Они также сотрудничают с несколькими больницами по всему миру, чтобы собрать более обширный и разнообразный набор записей кашля, который поможет обучить модель и повысить её точность. В своей статье они пишут: «Пандемии могли бы уйти в прошлое, если бы инструменты предварительного тестирования всегда были наготове и постоянно улучшались». В конечном итоге они предполагают, что аудиомодели ИИ, подобные разработанной ими, могут быть встроены в интеллектуальные колонки и другие устройства для прослушивания, чтобы люди могли удобно получать первоначальную оценку риска своего заболевания на ежедневной основе.
Автор Дженнифер Чу
https://regnum.ru/news/innovatio/3104217.html
***
Кашель, насморк, лихорадка. Что это: простуда или «Корона»?
На исходе осень, на улице холодно. Люди стали чаще шмыгать носом, чихать, кашлять. Если в прошлые годы это не вызывало особых опасений, то сегодня, в нынешней ситуации сразу возникает вопрос: а вдруг это CoVid-19? Кашель, насморк, охриплость голоса – эти симптомы вызывают особую озабоченность: страх заразиться новым коронавирусом SARS-CoV-2 очень велик. Многие перечисленные симптомы похожи на симптомы гриппа или простуды. В чем отличия? И можно ли опасаться, что заболел гриппом?
Почему мы простужаемся в холодное время года
Дело в том, что вирусы, которые вызывают простуду, а их более 200, легче распространяются именно в холодное время года. Вот они и вызывают набухание слизистых оболочек носа и накопление большого количества носовой слизи (в просторечии «соплей»). Следом воспаляется горло, становится трудно дышать и глотать. Может появиться слабость, повышение температуры. Все эти симптомы появляются постепенно, могут быть выражены более или менее сильно и проявляться в разных сочетаниях.
Сезон гриппа наступил
Вирусы гриппа чувствительны к теплу и ультрафиолетовым лучам, поэтому они особенно распространены в период с ноября по март.
Институт Роберта Коха рекомендует делать прививку от сезонного гриппа в октябре или ноябре. Это идеальное время для защиты в разгар эпидемии гриппа.
Грипп, в отличие от простуды, начинается внезапно. В течение часа после заражения поднимается высокая температура, появляется слабость, сухой раздражающий кашель. Типичными для гриппа являются головная боль, боли в мышцах и суставах, тошнота и даже рвота. По данным Института Роберта Коха (RKI), инкубационный период гриппа составляет от одного до двух дней.
Что делать, если болезнь всё-таки настигла?
При появлении первых симптомов болезни следует оставаться дома, чтобы не подвергать заражению других людей.
Обращаться к врачу во время пандемии коронавируса с симптомами простуды или гриппа без предварительной консультации не стоит. Лучше всего позвонить своему домашнему врачу или в службу неотложной медицинской помощи по номеру 116 117. В первую очередь это касается беременных и кормящих грудью женщин, а также если:
- высокую температуру (более 39 градусов) не удается снизить с помощью жаропонижающих лекарств;
- поражены лобные или придаточные пазухи (боль в области лба и глаз, особенно при наклонах и подъеме головы);
- в слизи обнаружен гной или кровь;
- имеются сердечно-сосудистые заболевания;
- при подозрении на воспаление среднего уха или пневмонию.
Чем и как нужно лечить простуду и грипп
Всем известно выражение: если не лечить простуду, то она проходит через неделю, а если лечить, то - через 7 дней. И это действительно так. Обычно простуда длится от двух дней до полутора-двух недель. Какими же лекарствами ее лечить? Если вы спросите об этом своего домашнего врача, скорее всего, его ответ будет отрезвляющим – никакими! Как говорят врачи, в этом случае возможно только симптоматическое лечение, которое позволяет снизить выраженность симптомов заболевания. Это противоотечные назальные капли от насморка, отхаркивающие и разжижающие слизь препараты при кашле; лекарства, содержащие ибупрофен или ацетилсалициловую кислоту (ASS) от боли и лихорадки.
Что касается гриппа, то пока иммунная система не приступит к своей работе, надо помочь ей и облегчить свое состояние препаратами, снижающими симптомы.
Производители лекарств рекламируют комбинированные препараты от всех симптомов простуды и гриппа как универсальные. Но применять их следует лишь тогда, когда у заболевшего имеются все симптомы, перечисленные во вкладыше к препарату. В противном случае ожидать облегчения от подобных препаратов не стоит. Кроме того, большое число активных ингредиентов в комбинированных препаратах увеличивают риск побочных эффектов. Поэтому врачи рекомендуют принимать лишь те лекарства, которые предназначены для облегчения конкретного симптома.
Облегчить симптомы простуды и гриппа могут и лекарственные растения. На раннем этапе заболевания они могут сократить продолжительность заболевания и облегчить типичные жалобы, такие как кашель, боль в горле, насморк, лихорадка, а также головные боли и ломота в теле. Лекарственные растения содержат много активных ингредиентов, которые работают против бактерий и вирусов и укрепляют иммунную систему. В зависимости от растения, целебные вещества могут содержаться в цветах, корнях, листьях или ягодах. Огромный выбор этих растений предлагают аптеки и магазины типа dm.
Что еще поможет облегчить состояние
Ответ простой – жидкости. Необходимо пить в день не менее 1,5 литров жидкости. Это могут быть различные травяные чаи, морсы, минеральная вода. Облегчить состояние помогает прием теплой ванны, но только в том случае, если нет высокой температуры и не показан постельный режим.
А может, это «Корона»?
С гриппом человечество живет уже давно. Каждый год мы сталкиваемся с новой волной заболевания, при этом жизнь не была так строго ограниченна (за исключением пандемий, с которыми человечество сталкивалось неоднократно). С коронавирусом SARS-CoV-2 всё обстоит иначе.
Заболевание гриппом часто трудно отличить от заражения новым коронавирусом. Оба вызывают признаки респираторного заболевания, но также могут протекать бессимптомно. В отличие от гриппа, при заражении CoVid-19 состояние здоровья ухудшается медленно, в течение нескольких дней. Но и то, и другое заболевание имеет общую черту: оба могут привести к опасной, а у некоторых пациентов – к смертельно опасной пневмонии.
Многие пациенты CoVid-19 чувствуют себя относительно хорошо еще несколько дней, прежде чем болезнь примет более тяжелую форму.
Относительно верным признаком CoVid-19 является также внезапное пропадание вкусовых ощущений и обоняния независимо от того, заложен нос или нет.
Однако эти заболевания нельзя однозначно различить по симптомам, для этого необходимо провести ПЦР-тест на коронавирус.
Можно ли одновременно заразиться гриппом и CoVid-19?
Такая вероятность существует, поскольку оба заболевания вызываются разными вирусами. У заболевшего гриппом защитные силы организма ослаблены, поэтому риск заражения коронавирусом увеличивается. В случае заражения и коронавирусом, и гриппом иммунной системе приходится бороться одновременно с двумя патогенами одновременно.
По данным Института Роберта Коха, типичного течения CoVid-19 не существует: симптомы болезни разнообразны и сильно различаются, от бессимптомного течения до тяжелой пневмонии с легочной недостаточностью.
Количество заразившихся новым коронавирусом SARS-CoV-2В в Германии растет. Многих пугает возможность попасть в их число, тем более что отличить простуду и грипп от коронавирусной инфекции, особенно при легком течении CoVid-19, трудно. Окончательную ясность может дать только тест на коронавирус.
Автор А. Иванов (Дортмунд)
https://www.partner-inform.de/partner/detail/2020/11/337/10179/kashel-nasmork-lihoradka-chto-jeto-prostuda-ili-korona#deteils
***
До и после. Осложнения после CoViD-19
Коронавирус человека впервые был выделен от больных ОРВИ в 1965 году, но тогда об этом семействе вирусов знали лишь специалисты. Только с началом вспышки атипичной пневмонии в 2002-20003 гг., которая была вызвана вирусом SARS-CoV, о них узнал весь мир. Больше всего проблем вызвал самый молодой вирус из этой «коронованной» семьи, которому ВОЗ присвоила название SARS-CoV – 2, а заболеванию – CoViD-19.
Излечение от CoViD-19 не всегда означает полное выздоровление.Так как болезнь появилась относительно недавно, то о долгосрочных последствиях для людей, переболевших CoViD-19,пока можно говорить только предположительно. Врачи отмечают, что вирус дает различные осложнения, которые могут возникнуть не сразу, а некоторые симптомы дают о себе знать даже через полгода после выздоровления. Причем затронуты могут быть не только органы, связанные с дыхательной системой. Страдает всё: от иммунной системы до мочеполовой сферы. Среди переболевших коронавирусом все чаще регистрируются пациенты, у которых после перенесенного недуга обострились хронические заболевания.
Врачи отмечают, что последствиями заболевания является снижение физической и умственной работоспособности. После выздоровления многие люди жалуются на нарушение сна, боль в мышцах и суставах, проблемы с памятью и концентрацией внимания. Особенно это заметно у тех, кто находился в отделении интенсивной терапии и по объективным причинам длительное время соблюдал постельный режим.
По данным ирландских исследователей, более половины переболевших пациентов страдают от хронической усталости – независимо от того, в какой форме протекало заболевание. Эти симптомы схожи с так называемым посттравматическим состоянием (синдромом), поэтому получили у врачей название «пост-CoViD» синдром. Аналогичные жалобы поступали от пациентов после эпидемий, которые вызвали вирусы SARS-CoV и Mers.
Психиатры и психологи отмечают всплеск таких психологических проблем, как депрессивные настроения, тревога, мания и психоз. Причем эти проблемы возникают не только у перенесших CoViD-19, но и у здоровых людей. Врачи считают, что это связано с такими явлениями, как сильное психологическое потрясение во время болезни, переживания по поводу медленного выздоровления, длительное пребывание в психологически напряженном состоянии, страх быть инфицированным, социальное напряжение, информационная перегрузка, которые обрушилась на людей во время пандемии. Все эти явления специалисты объединили в одно понятие, которое назвали «коронафобия».
Как показали исследования американских ученых, подъем психоневрологических заболеваний связан и с атакой иммунитета человека на клетки мозга и периферических нервов. По мнению психологов, пандемия будет иметь долгосрочные психологические последствия для многих людей. Они отмечают, что часть перенесших CoViD-19 длительное время не могут вернуться к нормальной жизни.
Во многих случая выздоровевшие пациенты жалуются на проблемы с дыханием. Как объяснил в одном интервью мюнхенский пульмонолог С. Хеллманн, «легкие на долгое время могут быть ослаблены, так как воспаление, вызванное SARS-CoV-2 в легких, поражает в основном поддерживающую ткань, и она из эластичной может стать очень твердой». Поэтому, если шумы в легких и одышка сохраняются, то, чтобы избежать возможного хронического течения вторичного заболевания или перехода в фиброз, нужно как можно скорее обратиться к врачу.
Появились публикации о том, что коронавирус наносит серьезный удар по иммунной системе человека, при этом было замечено, что количество иммунных клеток в крови не восстанавливается даже спустя несколько недель после выздоровления. Временное или стойкое снижение уровня лимфоцитов в крови (лимфопения) является одним из распространенных симптомов у пациентов с CoViD-19.
В последние десятилетия установлено, что среди причин, вызывающих поражение сердечной мышцы (миокардит), не последнее место занимают вирусы. Поэтому нет ничего удивительного, что уже спустя полгода после начала пандемии ученые стали замечать признаки проблем с сердцем у пациентов, поборовших инфекцию. Причем это касалось не только тех, кто имел эти проблемы до заболевания, но и тех, кто не имел аномалий в работе сердца до заражения коронавирусом.
Ученые предполагают, что вирус способен напрямую разрушать сердечную мышцу, а воспаление тканей не прекращается и спустя несколько месяцев после выздоровления, даже если болезнь протекала в легкой форме.
Список осложнений, вызванных CoViD-19, длиннее и разнообразнее, чем могло представить себе большинство врачей. Кроме вышеперечисленных, это стойкая потеря обоняния и нарушение вкусовых ощущений, повреждение почек, воспаление кишечника и даже мужское бесплодие.
Вирус SARS-CoV – 2 влияет на работу сразу нескольких органов, но являются ли его последствия хроническими или они исчезнут со временем, пока сказать трудно. Нужно время.
Автор А. Иванов (Дортмунд)
https://www.partner-inform.de/partner/detail/2020/11/337/10182/do-i-posle-oslozhnenija-posle-covid19