PixelCatchers / Getty Images
Kluczowe wnioski
- Infekcje COVID-19 wpływają na oddychanie i mowę.
- Naukowcy z MIT opracowali narzędzie oparte na sztucznej inteligencji, które analizuje nagrania dźwiękowe wymuszonego kaszlu w celu zdiagnozowania COVID-19.
- Narzędzie mogłoby potencjalnie uzupełnić lub zastąpić istniejące testy diagnostyczne COVID-19, ale nie bez własnych wad.
Czy kontrola temperatury i bolesne wymazy z nosa wkrótce staną się przeszłością? Analizując cechy dźwiękowe wymuszonego kaszlu, najnowocześniejsze oprogramowanie sztucznej inteligencji obiecuje identyfikację osób, które mają COVID-19, zgodnie z wynikami badania przeprowadzonego przez zespół trzech naukowców z Massachusetts Institute of Technology. (MIT). Badanie z września zostało opublikowane wIEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology.
Podobnie jak wszystkie choroby układu oddechowego, COVID-19 atakuje narządy i tkanki, takie jak płuca, krtań (lub krtań) i tchawica (lub tchawica), i atakuje je, ograniczając spożycie tlenu i powodując odpowiednie zmiany w oddychaniu i mowie. w ciężkich przypadkach, zmiany te „mogą powodować trudności w oddychaniu, których poprawa może zająć miesiące” - mówi Verywell, cytując Johns Hopkins University, Katherine Herz, MPH, asystentka wykładowcy globalnych badań zdrowotnych na University of Iowa, która nie brała udziału w badaniu W łagodnych przypadkach zmiany te mogą być zbyt subtelne dla ludzkiego ucha - ale nie dla wyrafinowanej (i bardzo czułej) technologii sztucznej inteligencji - do wykrycia.
„Na dźwięki mówienia i kaszlu mają wpływ zarówno struny głosowe, jak i otaczające je narządy” - powiedział dr Brian Subirana, dyrektor laboratorium MIT Auto-ID i jeden z autorów badania.ScienceAlert. „Oznacza to, że kiedy mówisz, część Twojego mówienia przypomina kaszel i odwrotnie. Oznacza to również, że rzeczy, które łatwo czerpiemy z płynnej mowy, AI może wychwycić po prostu z kaszlu, w tym takie rzeczy, jak płeć osoby, język ojczysty lub nawet stan emocjonalny ”.
Co to oznacza dla Ciebie
Twój status zakażenia COVID-19 może być odzwierciedlony w cechach Twojego głosu. Chociaż test na kaszel COVID-19 wygląda obiecująco, należy przeprowadzić więcej badań. W międzyczasie możesz odwiedzić witrynę internetową swojego stanowego lub lokalnego wydziału zdrowia, aby znaleźć najnowsze lokalne informacje na temat testów. Zadzwoń do swojego lekarza, jeśli masz objawy COVID-19.
Jak powstał model?
Naukowcy opracowali MIT Open Voice Brain Model (MOVBM), opartą na sztucznej inteligencji „strukturę przetwarzania mowy”, która służy jako test diagnostyczny COVID-19. MOVBM opiera się na zestawie pięciu biomarkerów lub cech powszechnie kojarzonych z określoną chorobą lub zaburzeniem, aby rozróżnić upośledzenie układu oddechowego o charakterystyce zakażenia COVID-19. Te biomarkery obejmują:
- Degradacja mięśni
- Zmiany w strunach głosowych
- Zmiany nastrojów / nastrojów
- Zmiany w płucach i drogach oddechowych
„Fizyczna struktura płuc i dróg oddechowych zmienia się z powodu infekcji dróg oddechowych, a we wczesnych dniach pandemii COVID-19 epidemiolodzy słuchali płuc, podczas gdy pacjenci zmuszali kaszel jako część swoich metod diagnostycznych” - napisali autorzy opisujący, w jaki sposób COVID-19 wpływa na jakość wokalizacji.
Tworząc trójjęzyczny (angielski, hiszpański i kataloński) silnik do nagrywania dźwięku, autorzy byli w stanie zebrać nagrania dźwiękowe wymuszonego kaszlu przez 5320 uczestników, a także wszelkie istotne informacje medyczne. model „trenowania” go w celu rozróżnienia pomiędzy wymuszonym kaszlem u osób, które uzyskały wynik negatywny na COVID-19, a wymuszonym kaszlem u osób, u których wynik testu na obecność COVID-19 był dodatni; dane od pozostałych 1064 uczestników wykorzystano do przetestowania jego zdolności do tego.
Ogólnie model poprawnie zidentyfikował 100% bezobjawowych nagrań dźwiękowych COVID-19, 98,5% wszystkich nagrań dźwiękowych z wynikiem COVID-19 i 88% wszystkich nagrań dźwiękowych.
Czy model ma przyszłość w opiece zdrowotnej?
Autorzy napisali, że wyniki te sugerują, że MOVBM „ma ogromny potencjał do pracy równoległej z systemami opieki zdrowotnej w celu rozszerzenia obecnych podejść do zarządzania rozprzestrzenianiem się pandemii”. Wskazują na zalety tego modelu w porównaniu z istniejącymi narzędziami do wykrywania COVID-19 jako dowód na ich twierdzenie. W przeciwieństwie do obecnych testów wirusologicznych i serologicznych, które kosztują średnio 23 dolary za każdy i zajmują kilka dni, na przykład MOVBM jest całkowicie darmowy, zapewnia natychmiastowe wyniki i ma wyższy stopień dokładności do uruchomienia.
Lekarze widzą jednak zarówno funkcjonalne, jak i praktyczne przeszkody utrudniające jej powszechne wdrażanie. Joshua O. Benditt, MD, profesor na wydziale pulmonologii, intensywnej terapii i medycyny snu na University of Washington School of Medicine, mówi Verywell, że „to ciekawy pomysł, ale musiałby zostać przetestowany na populacji osób, które są objawowe, ale z inną chorobą ”.
„Moim zdaniem prawdziwe pytanie brzmi: 'Czy ten program może odróżnić kaszel osoby z COVID-19 od osoby z przeziębieniem (także [a] koronawirusem), grypą, bakteryjnym zapaleniem płuc i innymi powszechnie występującymi schorzeniami?' ' on mówi.
Herz uważa, że model ma potencjał, ale jego zaawansowanie technologiczne może świadczyć o jego upadku.
„Chociaż nagrania kaszlu brzmią obiecująco, nie jest jasne, ile czasu zajmie uzyskanie zgody FDA, aby wyprodukować więcej maszyn zdolnych do analizowania wzorców kaszlu, jak opisano w badaniu, a także przeszkolić ludzi, aby [oni] byli w stanie właściwe korzystanie ze sprzętu, tak aby podczas testowania ludzi było jak najmniej fałszywie pozytywnych i fałszywie negatywnych wyników ”- mówi. W końcu o wiele łatwiej jest pobrać wymaz z wnętrza czyjejś jamy ustnej, niż przeprowadzić analizę nagrania audio.
.jpg)