PixelCatchers / Getty Images
Key Takeaways
- A COVID-19 fertőzések befolyásolják a légzést és a beszédet.
- Az MIT kutatói kifejlesztettek egy mesterséges intelligencián alapuló eszközt, amely a kényszerű köhögés hangfelvételeit elemzi a COVID-19 diagnosztizálásához.
- Az eszköz kiegészítheti vagy helyettesítheti a meglévő COVID-19 diagnosztikai teszteket, de saját hátrányai nélkül.
A hőmérséklet-ellenőrzések és a fájdalmas orrvesszők hamarosan a múlté lesznek? A kényszeres köhögés szonikus jellemzőinek elemzésével egy csúcskategóriás mesterséges intelligencia szoftver ígéretet mutat a COVID-19-ben szenvedő személyek azonosítására - derül ki a Massachusettsi Műszaki Intézet három kutatóból álló csoportja által készített tanulmány eredményeiből. (MIT). A szeptemberi tanulmányt aIEEE Nyílt Journal of Engineering in Medicine and Biology.
Mint minden légzőszervi betegség, a COVID-19 is megcélozza és megtámadja azokat a szerveket és szöveteket, például a tüdőt, a gégét (vagy hangdobozt) és a légcsövet (vagy légcsövet), korlátozva az oxigénbevitelt, és ennek megfelelő változásokat okozva a légzésben és a beszédben. súlyos esetekben ezek a változások „olyan légzési nehézségeket eredményezhetnek, amelyek javulása hónapokba telhet” - mondja Katherine Herz, MPH, az Iowai Egyetem globális egészségügyi tanulmányainak segédoktatója, aki nem vett részt a tanulmányban, mondja a Verywell a John Hopkins Egyetemre hivatkozva Enyhe esetekben ezek a változások túlságosan finomak lehetnek az emberi fül számára - de nem a kifinomult (és szuperérzékeny) AI-technológia észleléséhez.
"A beszélgetés és a köhögés hangjait egyaránt befolyásolja a hangszalag és a környező szervek" - mondta Brian Subirana, PhD, az MIT Auto-ID labor igazgatója és a tanulmány egyik szerzője.ScienceAlert. "Ez azt jelenti, hogy amikor beszél, a beszélgetés egy része olyan, mint a köhögés és fordítva. Ez azt is jelenti, hogy olyan dolgok, amelyeket könnyen a folyékony beszédből nyerünk, az AI egyszerűen felveheti a köhögést, beleértve az ember nemét, anyanyelvét vagy másokat. akár érzelmi állapot. ”
Mit jelent ez az Ön számára
A COVID-19 fertőzés státusza tükröződhet vokális jellemzőiben. Míg a COVID-19 köhögésvizsgálat ígéretesnek tűnik, további kutatásokra van szükség. Addig meglátogathatja az állami vagy a helyi egészségügyi osztály webhelyét, és megkeresheti a legfrissebb helyi információkat a tesztelésről. Hívja orvosát, ha COVID-19 tüneteket tapasztal.
Hogyan fejlesztették ki a modellt?
A kutatók kidolgozták az MIT Open Voice Brain Model (MOVBM), egy AI-alapú „beszédfeldolgozási keretrendszert”, amely COVID-19 diagnosztikai tesztként szolgál. Az MOVBM öt biomarkerre vagy tulajdonságra támaszkodik, amelyek általában egy adott betegséghez vagy rendellenességhez társulnak, a COVID-19 fertőzés jellemzőinek légzőszervi károsodásainak felismerésére. Ezek a biomarkerek a következők:
- Izomromlás
- A hangszalag változásai
- Változások a hangulatban / hangulatban
- Változások a tüdőben és a légzőrendszerben
"A tüdő és a légzőrendszer fizikai szerkezete megváltozik a légzőszervi fertőzésekkel, és a COVID-19 [járvány] kezdetén az epidemiológusok hallgatták a tüdőt, miközben a betegek diagnosztikai módszereik részeként köhögést kényszerítettek" - írták a szerzők , leírva, hogy a COVID-19 hogyan befolyásolja a hangosítás minőségét.
Háromnyelvű (angol, spanyol és katalán) hangrögzítő motor létrehozásával a szerzők 5320 résztvevő összegyűjtötték az erőszakos köhögés hangfelvételeit, valamint az összes vonatkozó orvosi információt. A résztvevők 4256 résztvevőjének adatait később a modell „edzésére”, hogy megkülönböztesse a kényszeres köhögést azoktól, akiknél a COVID-19 negatív volt, és azoktól, akiknél a COVID-19 pozitív volt; a fennmaradó 1064 résztvevő adatait felhasználva tesztelték annak képességét.
Összességében a modell helyesen azonosította a tünetmentes COVID-19 pozitív hangfelvételek 100% -át, az összes COVID-19 pozitív hangfelvétel 98,5% -át és az összes hangfelvétel 88% -át.
Van-e jövője a modellnek az egészségügyben?
Ezek az eredmények - írták a szerzők - arra engednek következtetni, hogy a MOVBM „nagy potenciállal rendelkezik az egészségügyi rendszerekkel párhuzamosan a pandémia terjedésének kezelésére irányuló jelenlegi megközelítések bővítése érdekében”. Állításuk bizonyítékaként rámutatnak a modell előnyeire a meglévő COVID-19 detektáló eszközökkel szemben. A jelenlegi virológiai és szerológiai tesztekkel ellentétben, amelyek átlagosan egyenként 23 dollárba kerülnek, és a feldolgozása több napig tart, például a MOVBM teljesen ingyenes, azonnali eredményeket nyújt, és nagyobb pontosságú az indítás.
Az orvosok mind funkcionális, mind gyakorlati akadályokat látnak széleskörű megvalósítása előtt. Joshua O. Benditt, a Washingtoni Egyetem Orvostudományi Egyetemének pulmonáris, kritikus ellátási és alvásgyógyászati részlegének professzora azt mondja Verywellnek, hogy „érdekes ötlet, de olyan emberek populációján kell tesztelni, akik tüneti tünetek, de más betegségben szenvednek. ”
"Véleményem szerint az igazi kérdés az, hogy" meg tudja-e különböztetni ez a program a COVID-19-ben szenvedő köhögést a náthától (szintén [a] koronavírustól), influenzától, bakteriális tüdőgyulladástól és más általánosan észlelt betegségektől? " mondja.
Herz úgy véli, hogy a modell rendelkezik potenciállal, de technológiai kifinomultsága bizonyíthatja bukását.
„Bár a köhögés felvételei reménytelinek tűnnek, nem világos, hogy mennyi időre lesz szükség az FDA jóváhagyásához, több olyan gép előállításához, amely képes a köhögési minták elemzésére, ahogyan a tanulmány leírja, valamint az emberek képzésére, hogy [képesek legyenek] a berendezés megfelelő használata annak érdekében, hogy az emberek tesztelésekor a lehető legkevesebb hamis pozitív és hamis negatív legyen ”- mondja. Végül is sokkal egyszerűbb megtörölni valakinek a száját, mint elemzést futtatni egy hangfelvételen.
