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重要なポイント
- COVID-19感染症は、呼吸と発話に影響を及ぼします。
- MITの研究者は、COVID-19を診断するために、強制咳の録音を分析する人工知能ベースのツールを開発しました。
- このツールは、既存のCOVID-19診断テストを補完または置き換える可能性がありますが、それ自体の欠点がないわけではありません。
体温チェックと痛みを伴う鼻腔スワブはすぐに過去のものになりますか？マサチューセッツ工科大学の3人の研究者チームが実施した調査結果によると、強制咳の音響特性を分析することにより、最先端の人工知能ソフトウェアがCOVID-19に感染している人を特定する可能性を示しています。 （MIT）。 9月の研究はに掲載されましたIEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology.
すべての呼吸器疾患と同様に、COVID-19は、肺、喉頭（またはボイスボックス）、気管（または気管）などの臓器や組織を標的にして攻撃し、酸素摂取量を制限し、それに対応する呼吸と会話の変化を引き起こします。重症の場合、これらの変化は「改善するのに数ヶ月かかるかもしれない呼吸困難をもたらすかもしれない」と、研究に関与しなかったアイオワ大学のグローバルヘルス研究の補助インストラクターであるキャサリンヘルツは、ジョンズホプキンス大学を引用してベリーウェルに語った。 。軽度の場合、これらの変化は人間の耳には微妙すぎる可能性がありますが、高度な（そして超高感度の）AIテクノロジーでは検出できません。
「話し声と咳の音は両方とも声帯と周囲の臓器の影響を受けます」とMITAuto-IDラボのディレクターで研究の著者の1人であるブライアンスビラナ博士は語った。ScienceAlert。 「これは、話すとき、話すことの一部が咳のようであり、その逆もあることを意味します。また、流暢な会話から簡単に導き出せるもの、AIは、人の性別、母国語、または感情的な状態ですら。」
これがあなたにとって何を意味するか
あなたのCOVID-19感染状態はあなたの声の特徴に反映されるかもしれません。 COVID-19咳検査は有望に見えますが、さらに研究を行う必要があります。それまでの間、州または地方の保健部門のWebサイトにアクセスして、検査に関する最新の地方情報を探すことができます。 COVID-19の症状が出ている場合は、医療提供者に連絡してください。
モデルはどのように開発されましたか？
研究者たちは、COVID-19診断テストとして機能するAIベースの「音声処理フレームワーク」であるMITオープンボイスブレインモデル（MOVBM）を開発しました。 MOVBMは、COVID-19感染の特徴の呼吸障害を識別するために、特定の疾患または障害に一般的に関連する5つのバイオマーカーまたは特性のセットに依存しています。これらのバイオマーカーには次のものが含まれます：
- 筋肉の劣化
- 声帯の変化
- 感情/気分の変化
- 肺と気道の変化
「肺と気道の物理的構造は呼吸器感染症によって変化し、COVID-19 [パンデミック]の初期には、疫学者は患者が診断方法の一部として咳を強制している間、肺に耳を傾けました」と著者は書いています。 、COVID-19が発声の質にどのように影響するかを説明します。
三か国語（英語、スペイン語、カタロニア語）の音声録音エンジンを作成することで、著者は5,320人の参加者による強制咳の音声録音と関連する医療情報を収集することができました.4,256人の参加者からのデータはその後に入力されましたCOVID-19が陰性であるとテストされた人の強制咳とCOVID-19が陽性であるとテストされた人の強制咳を区別するためにそれを「訓練」するモデル。残りの1,064人の参加者からのデータは、そうする能力をテストするために使用されました。
全体として、モデルは無症候性のCOVID-19陽性の音声録音の100％、すべてのCOVID-19陽性の音声録音の98.5％、およびすべての音声録音の88％を正しく識別しました。
モデルにはヘルスケアの未来がありますか？
著者らは、これらの結果は、MOVBMが「パンデミックの拡大を管理するための現在のアプローチを強化するために医療システムと並行して機能する大きな可能性を秘めている」ことを示唆しています。彼らは、主張の証拠として、既存のCOVID-19検出ツールに対するモデルの利点を指摘しています。たとえば、現在のウイルス学および血清学のテストは、それぞれ平均23ドルで、処理に数日かかりますが、MOVBMは完全に無料で、すぐに結果が得られ、起動の精度が高くなります。
ただし、医師は、その広範な実装に対する機能的および実用的な障害の両方を認識しています。ワシントン大学医学部の肺、救命救急、睡眠医学の部門の教授であるJoshua O. Benditt、MDは、Verywellに次のように語っています。症候性ですが、別の病気があります。」
「私の考えでは、本当の問題は、「このプログラムは、COVID-19の人の咳を、一般的な風邪（[a]コロナウイルス）、インフルエンザ、細菌性肺炎、およびその他の一般的に見られる状態の人と区別できるか」です。彼は言います。
Herzは、このモデルには可能性があると信じていますが、その技術的な洗練はその失敗を証明するかもしれません。
「咳の記録は希望に満ちているように聞こえますが、FDAの承認を得て、研究で説明されているように咳のパターンを分析できるマシンをさらに生産し、人々を訓練してできるようにするためにどれだけの時間が必要かは明らかではありません。機器を適切に使用して、人々がテストされたときに誤検知と誤検知が少なくなるようにします」と彼女は言います。結局のところ、オーディオ録音の分析を実行するよりも、誰かの口の内側を拭く方がはるかに簡単です。
