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美国麻省理工学院开发新冠检测AI:听咳嗽声识别无症状感染者

美国麻省理工学院开发新冠检测AI:听咳嗽声识别无症状感染者
2020年11月05日 17:04 新浪网 作者 华舆News

  华舆讯 据美国侨报报道 新冠肺炎疫情之下,有大量无症状感染者不知不觉地传播病毒。为了检测出这一部分人群,麻省理工学院(MIT)的研究人员开发了一款人工智能(AI)工具,可通过咳嗽声的细微差别发现无症状感染者。目前,研究者正对这一AI工具进行临床测试,并向美国食品和药物监督管理局(FDA)提出申请,希望能用来筛查无症状感染者。

  据麻省理工学院网站报道,该校自动识别实验室(Auto-ID Laboratory)的研究人员苏拉比那(Brian Subirana)、拉古尔塔(Jordi Laguarta)和休托(Ferran Hueto)近日在《IEEE医学与生物学工程杂志》上发表联合署名的论文称,他们开发了一种AI模型,使用者可通过手机、电脑等设备在相关网页自愿上传自己的咳嗽声音频,以检测是否感染了新冠。

  苏比拉纳解释这种检测方式的原理:“人们说话和咳嗽的声音会受到声带和周围器官的影响,因此,AI可咳嗽声中获得很多信息,如发声者的性别、母语、情绪等。”

  这一AI算法基于他们先前开发的用于检测肺炎、哮喘、阿尔茨海默症等疾病的模型,这些疾病会导致机体功能退化,如声带减弱、呼吸功能下降等。而越来越多的证据表明,感染新冠病毒的患者也会出现类似的机体功能变化,如暂时性神经肌肉损伤。

有了这个AI模型,只需对着手机App咳一声,就能知道自己有没有感染。(图片来源:麻省理工学院官网)

  研究人员首先创建了一个网站,并通过该网站收集了7万多份咳嗽声音样本,其中有些来自健康的志愿者,有些来自患者,2660份来自有症状和无症状的新冠患者。通过训练后,这一AI模型可从上千份样本中识别出新冠患者,准确率达98.5%,而识别无症状感染者的准确率高达100%。

  研究发现,这款AI能识别与新冠肺炎特有的4个特征相关的咳嗽差异:肌肉退化、声带强度、情绪、呼吸和肺功能。

  “当你感染新冠病毒时,发出声音的方式会发生变化,即使你没有症状。”苏拉比那说,这一AI模型的重点不是用来诊断确认有症状的人,而是用来区分无症状者的咳嗽和健康人的咳嗽。

  这项研究获得了亚洲最大制药公司日本武田制药(Takeda Pharmaceutical Company)资助,目前正在多家医院开展临床试验。团队也在向FDA申请,希望将其整合到将于下个月发布的一款App内,用于帮助找出无症状感染者,从而遏制疫情的蔓延。

  如果投入使用,手机用户只需登录这个App,对其咳嗽两声,就能立即获知自己是否可能被感染。

  据悉,卡内基梅隆大学和英国剑桥大学等高校也在研究类似的项目。(原标题:麻省理工开发新冠检测AI:听咳嗽声识别无症状感染者)

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