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誰是無症狀感染者?MIT研究:對手機咳嗽就能精準判斷

2021-05-31 14:01元氣網 林琮恩/編譯

新冠肺炎重點症狀「咳嗽」,與流感、一般感冒十分類似,一旦症狀出現時,恐難以分辨。...
新冠肺炎重點症狀「咳嗽」,與流感、一般感冒十分類似,一旦症狀出現時,恐難以分辨。示意圖/Ingimage

新冠肺炎重點症狀「咳嗽」,與流感、一般感冒十分類似,一旦症狀出現時,恐難以分辨。美國麻省理工學院(MIT)研發一款App,人們只要對著手機咳嗽,就能初步判定自己是否染疫。

麻省理工學院(MIT)去年發表的研究發現,無症狀感染者並非毫無跡象可尋,他們的「咳嗽聲」與一般健康者,有著人耳無法分辨的差異。然而,只要透過人工智慧(Artificial Intelligence, AI)協助分析,就能進行判別。

App使用簡便,準確度極高

麻省理工大學研究團隊發表於美國電機電子工程學會(IEEE)《醫療與生物工程(Engineering in Medicine and Biology)》期刊的研究報告指出,研究者透過大量的咳嗽聲樣本及說話聲錄音來訓練這款人工智慧模型。結果顯示,它能辨認出98.5%的新冠肺炎患者咳嗽聲,針對無症狀感染者的辨別能力,更是高達100%。

研究團隊正在將此人工智慧模型整合成使用者友善的App,未來若獲得美國食藥署(FDA)核准上架,將可以落實大規模應用在新冠肺炎的初步篩檢。不但無需任何費用,使用上也十分簡便、不具侵入性。民眾只要每天登入App,對著手機咳嗽,就可以立即得知自己是否可能已經染疫,並以此為據,判斷是否需要更近一步接受檢測。

研究團隊成員之一布萊恩・蘇比拉那(Brian Subirana)解釋,若是每位進入教室、工廠或是餐廳的民眾,都事先透過這款App自我檢測,疫情的擴張就能大幅減緩,這也是這項檢測工具最有效的應用方式。

最早用於診斷阿茲海默症

事實上,早在新冠疫情之前,就有研究團隊進行利用演算法,針對以手機錄製的咳嗽聲診斷肺炎、氣喘的研究。麻省理工大學的研究團隊,則著手研發以分析咳嗽聲來偵測阿茲海默症病徵的人工智慧模型。除了眾所熟知的記憶減退外,也能偵測聲帶的退化、情緒低落等情形,更重要的是,能辨別肺部病變和呼吸表現的不同。研究者合併這三種不同面向的檢測,將其應用於阿茲海默症患者的診斷上。

新冠肺炎疫情爆發後,研究團隊開始設想,可將此系統用於診斷新冠肺炎。蘇比那拉解釋,咳嗽和說話兩者都會受到聲帶和周圍器官影響,「也就是說,當你說話的時候,一部分的說話聲音就像是咳嗽,反之亦然。」平時透過說話所獲得的資訊,包括說話者的性別、母語,甚至是情緒狀態,人工智慧只要透過分析咳嗽聲就能得知。

蘇比那拉於是開始嘗試找出新冠肺炎與阿茲海默症在咳嗽、發聲相關的病徵中的相似之處。「我們證明了新冠肺炎患者發聲的方式會改變,即便是無症狀感染者也一樣。」研究團隊期望,這項初步篩檢技術如果能夠落實,並持續修正其精準度,新冠肺炎疫情很快就能過去。

資料來源:https://news.mit.edu/2020/covid-19-cough-cellphone-detection-1029

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咳嗽
無症狀感染者
人工智慧

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