PixelCatchers / Getty Images
Klíčové jídlo
- Infekce COVID-19 ovlivňují dýchání a řeč.
- Vědci z MIT vyvinuli nástroj založený na umělé inteligenci, který analyzuje zvukové záznamy nuceného kašle a diagnostikuje COVID-19.
- Nástroj by mohl potenciálně doplnit nebo nahradit stávající diagnostické testy COVID-19, ale ne bez vlastních nevýhod.
Budou kontroly teploty a bolestivé výtěry z nosu brzy minulostí? Podle výsledků studie provedené týmem tří vědců z Massachusettského technologického institutu analyzuje sonické rysy vynuceného kašle kus špičkového softwaru umělé inteligence slibný při identifikaci lidí, kteří mají COVID-19. (MIT). Zářijová studie byla zveřejněna vIEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology.
Podobně jako všechna onemocnění dýchacích cest se COVID-19 zaměřuje a napadá orgány a tkáně, jako jsou plíce, hrtan (nebo hlasová schránka) a průdušnice (nebo průdušnice), omezuje příjem kyslíku a způsobuje odpovídající změny v dýchání a řeči. v závažných případech mohou tyto změny „vyústit v dýchací potíže, jejichž zlepšení by mohlo trvat měsíce,“ říká Verywell s odkazem na Univerzitu Johna Hopkinse Katherine Herz, MPH, pomocná instruktorka studií globálního zdraví na univerzitě v Iowě, která se studie nezúčastnila V mírných případech mohou být tyto změny pro lidské ucho příliš jemné - ale ne pro sofistikovanou (a mimořádně citlivou) technologii AI - na to, aby je bylo možné detekovat.
„Zvuky mluvení a kašlání jsou ovlivňovány hlasivkami a okolními orgány,“ řekl Brian Subirana, PhD, ředitel laboratoře MIT Auto-ID a jeden z autorů studieScienceAlert. „To znamená, že když mluvíte, část vašeho mluvení je jako kašel a naopak. Znamená to také, že věci, které snadno odvodíme z plynulé řeči, může AI zachytit jednoduše z kašle, včetně věcí, jako je pohlaví, mateřský jazyk nebo dokonce emocionální stav. “
Co to pro vás znamená
Stav infekce COVID-19 se může projevit na vašich hlasových charakteristikách. Zatímco test na kašel COVID-19 vypadá slibně, je třeba provést další výzkum. Mezitím můžete navštívit web svého státního nebo místního zdravotního oddělení a vyhledat nejnovější místní informace o testování. Pokud máte příznaky COVID-19, zavolejte svého poskytovatele zdravotní péče.
Jak byl model vyvinut?
Vědci vyvinuli model MIT Open Voice Brain Model (MOVBM), „framework pro zpracování řeči“ založený na AI, který slouží jako diagnostický test COVID-19. MOVBM spoléhá na soubor pěti biomarkerů nebo znaků běžně spojených s konkrétním onemocněním nebo poruchou, aby rozeznal respirační poruchy charakteristik infekce COVID-19. Mezi tyto biomarkery patří:
- Svalová degradace
- Změny hlasivek
- Změny sentimentu / nálady
- Změny v plicích a dýchacích cestách
„Fyzická struktura plic a dýchacích cest se při respiračních infekcích mění a v počátcích pandemie COVID-19 poslouchali epidemiologové plíce, zatímco pacienti si v rámci svých diagnostických metod vynucovali kašel,“ napsali autoři , popisující způsoby, jak COVID-19 ovlivňuje kvalitu vokalizace.
Vytvořením trojjazyčného (anglického, španělského a katalánského) zvukového záznamového modulu se autorům podařilo shromáždit zvukové záznamy z vynuceného kašle od 5 320 účastníků a veškeré relevantní lékařské informace. Data od 4 256 účastníků byla následně vložena do model, který jej „vycvičí“, aby rozlišoval mezi vynuceným kašlem těch, kteří měli negativní test na COVID-19, a vynuceným kašlem těch, kteří měli pozitivní test na COVID-19; údaje od zbývajících 1 064 účastníků byly použity k otestování jeho schopnosti tak činit.
Celkově model správně identifikoval 100% asymptomatických zvukových záznamů pozitivních na COVID-19, 98,5% všech zvukových záznamů pozitivních na COVID-19 a 88% všech zvukových záznamů.
Má model budoucnost ve zdravotnictví?
Tyto výsledky, jak autoři napsali, naznačují, že MOVBM „má velký potenciál pracovat souběžně se systémy zdravotní péče na posílení současných přístupů k řízení šíření pandemie“. Poukazují na výhody modelu oproti stávajícím detekčním nástrojům COVID-19 jako důkaz jejich tvrzení. Na rozdíl od současných virologických a sérologických testů, které stojí každý průměrně 23 $ a zpracování trvá několik dní, je například MOVBM zcela zdarma, poskytuje okamžité výsledky a má vyšší stupeň přesnosti spuštění.
Lékaři však vidí jeho funkční i praktické překážky v jeho rozsáhlé implementaci. Joshua O. Benditt, MD, profesor divize plicní, kritické péče a spánkové medicíny na Lékařské fakultě University of Washington, říká Verywellovi, že „je to zajímavý nápad, ale musel by být testován na populaci lidí, kteří jsou symptomatické, ale s jiným onemocněním. “
"Podle mého názoru skutečná otázka zní:" Může tento program odlišit kašel někoho s COVID-19 od někoho s nachlazením (také [a] koronavirem), chřipkou, bakteriální pneumonií a jinými běžně se vyskytujícími stavy? "" on říká.
Herz věří, že model má potenciál, ale že jeho technologická vyspělost může prokázat jeho pád.
"Zatímco nahrávky kašle znějí nadějně, není jasné, kolik času bude zapotřebí k získání souhlasu od FDA, k výrobě více strojů schopných analyzovat vzorce kašle, jak popisuje studie, a také k vyškolení lidí, aby byli schopni používat zařízení správně, aby při testování lidí bylo co nejméně falešných pozitiv a falešných negativů, “říká. Koneckonců, je mnohem jednodušší otřít nitro úst někomu, než je provést analýzu zvukového záznamu.
.jpg)
.jpg)
