ИИ может обнаружить COVID-19 по звуку вашего кашля
Бессимптомные люди с COVID-19 могут распространять болезнь без каких-либо внешних признаков того, что они больны. Но, согласно новому исследованию, недавно разработанный искусственный интеллект с острым алгоритмическим слухом может обнаруживать бессимптомные случаи по звуку кашля людей.
Группа исследователей из Массачусетского технологического института недавно разработала модель искусственного интеллекта, которая может обнаруживать бессимптомные случаи COVID-19, выслушивая тонкие различия в кашле между здоровыми и инфицированными людьми. В настоящее время исследователи тестируют свой ИИ в клинических испытаниях и уже начали процесс получения разрешения от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) для использования в качестве инструмента скрининга.
Алгоритм основан на предыдущих моделях, разработанных командой для выявления таких состояний, как пневмония, астма и даже болезнь Альцгеймера, состояние потери памяти, которое также может вызывать другие ухудшения в организме, такие как ослабление голосовых связок и дыхательной функции.
В самом деле, это модель Альцгеймера, которую исследователи адаптировали в попытке обнаружить COVID-19. «На звуки разговора и кашля влияют голосовые связки и окружающие органы», – соавтор Брайан Субирана, научный сотрудник лаборатории Auto-ID при Массачусетском технологическом институте. сказано в заявлении. «То, что мы легко извлекаем из беглой речи, ИИ может уловить просто от кашля, включая такие вещи, как пол человека, родной язык или даже эмоциональное состояние. На самом деле, в том, как вы кашляете, заложены настроения».
Во-первых, они создали веб-сайт, на котором добровольцы – как здоровые, так и больные COVID-19 – могли записывать кашель с помощью своих мобильных телефонов или компьютеров; они также заполнили анкету с вопросами о своем диагнозе и любых симптомах, которые у них были. Людей просили записывать «принудительный кашель», например, кашель, который вы выпускаете, когда врач говорит вам кашлять, при этом прислушиваясь к груди с помощью стетоскопа.
Согласно заявлению, через этот веб-сайт исследователи собрали более 70 000 индивидуальных записей образцов принудительного кашля. Из них 2660 были от пациентов с COVID-19 с симптомами или без них. Затем они использовали 4256 образцов для обучения своей модели искусственного интеллекта и 1064 образцов для тестирования своей модели, чтобы увидеть, может ли она определить разницу в кашле между пациентами с COVID-19 и здоровыми людьми.
Они обнаружили, что их ИИ смог уловить различия в кашле, связанные с четырьмя особенностями, характерными для COVID-19 (которые также использовались в их алгоритме Альцгеймера) – мышечная деградация, сила голосовых связок, сантименты, такие как сомнения и разочарование, а также респираторные и производительность легких.
Звук кашля
Модель ИИ правильно определила 98,5% людей с COVID-19 и правильно исключила COVID-19 у 94,2% людей без этого заболевания. Для бессимптомных людей модель правильно определила 100% людей с COVID-19 и правильно исключила COVID-19 у 83,2% людей без этого заболевания.
Это «довольно обнадеживающие цифры», а результаты «очень интересны», – сказал доктор Энтони Любински, медицинский директор отделения респираторной помощи в больнице Лангоне Тиш Нью-Йоркского университета, который не участвовал в исследовании.
Но «достаточно ли хорошо это работает в реальных условиях, чтобы рекомендовать его использование в качестве инструмента для проверки, потребует дальнейшего изучения», – сказал Любинский Live Science. Более того, необходимы дальнейшие исследования, чтобы убедиться, что ИИ будет точно оценивать кашель у людей всех возрастов и национальностей, сказал он (авторы также упоминают это ограничение в своей статье).
По теме: Наиболее многообещающие кандидаты на вакцину против COVID-19
Если бы врач выслушал принудительный кашель человека с бессимптомным COVID-19, он, скорее всего, не смог бы услышать ничего необычного. По словам Любинского, это “не та вещь, которую человеческое ухо могло бы легко сделать”. Хотя определенно необходимы последующие исследования, если программное обеспечение окажется эффективным, этот ИИ, у которого будет связанное приложение в случае утверждения, может быть «очень полезным» для поиска бессимптомных случаев COVID-19, особенно если инструмент дешев и прост. – добавил он.
ИИ может «абсолютно» помочь обуздать распространение пандемии, помогая выявлять людей с бессимптомным заболеванием, сказал Субирана Live Science в электронном письме. По его словам, ИИ также может обнаруживать разницу между людьми, у которых есть другие заболевания, такие как грипп, и теми, у кого есть COVID-19, но он намного лучше распознает случаи COVID-19 от здоровых.
По его словам, сейчас команда пытается получить одобрение регулирующих органов для приложения, включающего модель искусственного интеллекта, которое может появиться в течение следующего месяца. Согласно докладу, они также тестируют свой ИИ в клинических испытаниях в ряде больниц по всему миру.
И это не единственная команда, работающая над обнаружением COVID-19 с помощью звука. Подобные проекты реализуются в Кембриджском университете, Университете Карнеги-Меллона и британском стартапе Novoic, согласно BBC.
«Пандемии могут уйти в прошлое, если инструменты предварительной проверки всегда работают в фоновом режиме и постоянно улучшаются», – пишут авторы в статье. Они написали, что такими инструментами, которые всегда слушают, могут быть умные колонки или смартфоны.
Исследование, частично поддержанное фармацевтической компанией Takeda Pharmaceutical Company Limited, было опубликовано 30 сентября в Открытый журнал инженерии в медицине и биологии IEEE.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
