PixelCatchers / Getty Images
Pengambilan Utama
- Jangkitan COVID-19 mempengaruhi pernafasan dan pertuturan.
- Penyelidik di MIT mengembangkan alat berasaskan kecerdasan buatan yang menganalisis rakaman audio batuk paksa untuk mendiagnosis COVID-19.
- Alat ini berpotensi menambah atau mengganti ujian diagnostik COVID-19 yang ada, tetapi tidak tanpa kekurangannya sendiri.
Adakah pemeriksaan suhu dan sapuan hidung yang menyakitkan akan menjadi masa lalu? Dengan menganalisis ciri-ciri sonik batuk paksa, sekeping perisian kecerdasan buatan canggih menunjukkan janji untuk mengenal pasti orang yang mempunyai COVID-19, menurut hasil kajian yang dilakukan oleh pasukan tiga penyelidik di Massachusetts Institute of Technology (MIT). Kajian September diterbitkan diJurnal Terbuka IEEE Kejuruteraan dalam Perubatan dan Biologi.
Seperti semua penyakit pernafasan, COVID-19 mensasarkan dan menyerang organ dan tisu seperti paru-paru, laring (atau kotak suara), dan trakea (atau saluran angin), membatasi pengambilan oksigen dan menyebabkan perubahan yang sesuai dalam pernafasan dan pertuturan. kes yang teruk, perubahan ini "boleh mengakibatkan kesukaran bernafas yang mungkin memerlukan masa berbulan-bulan untuk diperbaiki," Katherine Herz, MPH, instruktur tambahan kajian kesihatan global di University of Iowa yang tidak terlibat dengan kajian ini, memberitahu Verywell, memetik Johns Hopkins University Dalam kes ringan, perubahan ini mungkin terlalu halus untuk telinga manusia - tetapi tidak untuk teknologi AI yang canggih (dan sangat sensitif) - untuk dikesan.
"Bunyi bercakap dan batuk dipengaruhi oleh pita suara dan organ sekitarnya," kata Brian Subirana, PhD, pengarah makmal MIT Auto-ID dan salah seorang penulis kajian itu.Makluman Sains. "Ini bermaksud bahawa ketika anda bercakap, sebahagian daripada percakapan anda seperti batuk dan sebaliknya. Ini juga bermaksud bahawa perkara yang kita dapat dengan mudah berasal dari pertuturan yang fasih, AI dapat diambil hanya dari batuk, termasuk perkara seperti jantina orang, bahasa ibunda, atau malah keadaan emosi. "
Apa Ini Bermakna Untuk Anda
Status jangkitan COVID-19 anda mungkin dapat dilihat pada ciri vokal anda. Walaupun ujian batuk COVID-19 kelihatan menjanjikan, lebih banyak kajian perlu dilakukan. Sementara itu, anda boleh melayari laman web jabatan kesihatan negeri atau tempatan anda untuk mencari maklumat terkini mengenai ujian. Hubungi penyedia perkhidmatan kesihatan anda jika anda mengalami simptom COVID-19.
Bagaimana Model Dibangunkan?
Para penyelidik mengembangkan Model Otak Suara Terbuka MIT (MOVBM), "kerangka pemprosesan pertuturan" berasaskan AI yang berfungsi sebagai ujian diagnostik COVID-19. MOVBM bergantung pada sekumpulan lima biomarker, atau sifat yang biasanya dikaitkan dengan penyakit atau gangguan tertentu, untuk mengetahui gangguan pernafasan mengenai ciri-ciri jangkitan dengan COVID-19. Biomarker ini merangkumi:
- Kemerosotan otot
- Perubahan pita suara
- Perubahan sentimen / mood
- Perubahan paru-paru dan saluran pernafasan
"Struktur fizikal paru-paru dan saluran pernafasan berubah dengan jangkitan pernafasan, dan pada hari-hari awal COVID-19 [pandemi], ahli epidemiologi mendengarkan paru-paru sementara pesakit memaksa batuk sebagai sebahagian daripada kaedah diagnostik mereka," penulis menulis. , menerangkan cara COVID-19 mempengaruhi kualiti penyuaraan.
Dengan membuat mesin rakaman audio tiga bahasa (Inggeris, Sepanyol, dan Catalan), penulis dapat mengumpulkan rakaman audio batuk paksa oleh 5,320 peserta serta sebarang maklumat perubatan yang relevan. Data dari 4,256 peserta kemudian dimasukkan ke dalam model untuk "melatih" untuk membezakan antara batuk paksa mereka yang telah diuji negatif untuk COVID-19 dan batuk paksa dari mereka yang telah positif positif COVID-19; data dari baki 1.064 peserta digunakan untuk menguji kemampuannya untuk melakukannya.
Secara keseluruhan, model tersebut mengenal pasti 100% rakaman audio positif COVID-19 tanpa asimtomatik, 98.5% daripada semua rakaman audio positif COVID-19, dan 88% daripada semua rakaman audio.
Adakah Model Mempunyai Masa Depan dalam Penjagaan Kesihatan?
Hasil ini, penulis menulis, menunjukkan bahawa MOVBM "berpotensi besar untuk bekerja selari dengan sistem penjagaan kesihatan untuk meningkatkan pendekatan terkini untuk menguruskan penyebaran wabah." Mereka menunjukkan kelebihan model berbanding alat pengesanan COVID-19 yang ada sebagai bukti tuntutan mereka. Tidak seperti ujian virologi dan serologi semasa, yang harganya rata-rata $ 23 setiap satu dan memerlukan beberapa hari untuk diproses, misalnya, MOVBM benar-benar percuma, memberikan hasil segera, dan mempunyai tahap ketepatan yang lebih tinggi untuk boot.
Walau bagaimanapun, doktor melihat halangan fungsional dan praktikal untuk pelaksanaannya secara meluas. Joshua O. Benditt, MD, profesor di bahagian paru-paru, rawatan kritikal, dan perubatan tidur di University of Washington School of Medicine, memberitahu Verywell bahawa "ini adalah idea yang menarik tetapi harus diuji pada populasi orang yang adalah simptomatik tetapi dengan penyakit lain. "
"Dalam fikiran saya, pertanyaan sebenarnya adalah, 'Dapatkah program ini membezakan batuk seseorang dengan COVID-19 dari seseorang dengan selesema biasa (juga [a] coronavirus), influenza, pneumonia bakteria, dan keadaan lain yang sering dilihat?'" dia cakap.
Herz percaya bahawa model itu berpotensi tetapi kecanggihan teknologinya dapat membuktikan kejatuhannya.
"Walaupun rakaman batuk terdengar penuh harapan, tidak jelas berapa banyak masa yang diperlukan untuk mendapatkan persetujuan dari FDA, untuk menghasilkan lebih banyak mesin yang mampu menganalisis corak batuk seperti yang dijelaskan oleh kajian ini, dan juga melatih orang agar [mereka] dapat untuk menggunakan peralatan dengan betul sehingga terdapat sedikit positif dan negatif palsu ketika orang diuji, ”katanya. Bagaimanapun, adalah lebih mudah untuk menyapu bahagian dalam mulut seseorang daripada menjalankan analisis pada rakaman audio.
.jpg)
.jpg)
