美國麻省理工學院開發新冠檢測AI:聽咳嗽聲識別無症狀感染者

2020-12-14 華輿

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華輿訊 據美國僑報報導 新冠肺炎疫情之下，有大量無症狀感染者不知不覺地傳播病毒。為了檢測出這一部分人群，麻省理工學院（MIT）的研究人員開發了一款人工智慧（AI）工具，可通過咳嗽聲的細微差別發現無症狀感染者。目前，研究者正對這一AI工具進行臨床測試，並向美國食品和藥物監督管理局（FDA）提出申請，希望能用來篩查無症狀感染者。

據麻省理工學院網站報導，該校自動識別實驗室（Auto-ID Laboratory）的研究人員蘇拉比那（Brian Subirana）、拉古爾塔（Jordi Laguarta）和休託（Ferran Hueto）近日在《IEEE醫學與生物學工程雜誌》上發表聯合署名的論文稱，他們開發了一種AI模型，使用者可通過手機、電腦等設備在相關網頁自願上傳自己的咳嗽聲音頻，以檢測是否感染了新冠。

蘇比拉納解釋這種檢測方式的原理：「人們說話和咳嗽的聲音會受到聲帶和周圍器官的影響，因此，AI可咳嗽聲中獲得很多信息，如發聲者的性別、母語、情緒等。」

這一AI算法基於他們先前開發的用於檢測肺炎、哮喘、阿爾茨海默症等疾病的模型，這些疾病會導致機體功能退化，如聲帶減弱、呼吸功能下降等。而越來越多的證據表明，感染新冠病毒的患者也會出現類似的機體功能變化，如暫時性神經肌肉損傷。

有了這個AI模型，只需對著手機App咳一聲，就能知道自己有沒有感染。（圖片來源：麻省理工學院官網）

研究人員首先創建了一個網站，並通過該網站收集了7萬多份咳嗽聲音樣本，其中有些來自健康的志願者，有些來自患者，2660份來自有症狀和無症狀的新冠患者。通過訓練後，這一AI模型可從上千份樣本中識別出新冠患者，準確率達98.5%，而識別無症狀感染者的準確率高達100%。

研究發現，這款AI能識別與新冠肺炎特有的4個特徵相關的咳嗽差異：肌肉退化、聲帶強度、情緒、呼吸和肺功能。

「當你感染新冠病毒時，發出聲音的方式會發生變化，即使你沒有症狀。」蘇拉比那說，這一AI模型的重點不是用來診斷確認有症狀的人，而是用來區分無症狀者的咳嗽和健康人的咳嗽。

這項研究獲得了亞洲最大製藥公司日本武田製藥（Takeda Pharmaceutical Company）資助，目前正在多家醫院開展臨床試驗。團隊也在向FDA申請，希望將其整合到將於下個月發布的一款App內，用於幫助找出無症狀感染者，從而遏制疫情的蔓延。

如果投入使用，手機用戶只需登錄這個App，對其咳嗽兩聲，就能立即獲知自己是否可能被感染。

據悉，卡內基梅隆大學和英國劍橋大學等高校也在研究類似的項目。（原標題：麻省理工開發新冠檢測AI：聽咳嗽聲識別無症狀感染者）

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