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对着手机咳嗽也能测新冠?这究竟是科学还是玄学?

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如果有人跟你说

对着手机咳嗽就能测是否得新冠?

你相信吗?

近日,一款名为“智能声音识别”的小程序出现在社交平台。点击进入小程序,有新冠肺炎声音采集和多病种声音采集两个选项。

点击“新冠肺炎声音采集”

系统提示:“请在安静环境下录制”“请勿佩戴口罩,请勿使用耳机”“正对手机麦克风大约10厘米”“一次性咳嗽4声以上”。

录音结束后自动识别,有“正常”和“疑似新冠肺炎”两种结果。当然,对于测试结果,小程序也有文字提示:“科研试用,测试结果仅供参考,并不代表最终结果,请以医学检测手段为准。”

“基于声音的新冠检测研究”

研发方称:并非医学诊断器材,结果仅供参考

小程序介绍称,其“利用中国科学院声学研究所、地坛医院、北京大学第三医院、大连市公共卫生临床中心联合自主研发的人工智能技术自动识别疑似新冠”,账号主体为北京中科信利技术有限公司。

天眼查显示,北京中科信利技术有限公司成立于2002年,是中国科学院声学研究所成员,经营范围包括开发、生产语音、人机交互通信技术产品等,法定代表人颜永红系中科院声学所研究员、博士生导师。

对此,中国科学院声学研究所一名工作人员回应称,该小程序和声学研究所“没有关系”。

记者在声学研究所官网查询发现,在声场声信息国家重点实验室2021年度学术委员会会议上,颜永红研究员作了题为《基于咳嗽音的新冠检测研究》的报告。随后,记者通过邮件联系颜永红,颜永红回复记者一份文件资料。

该资料称,国际上自2020年10月已有基于咳嗽声诊断新冠肺炎的相关研究。中科院声学所语音团队自2020年3月开始研究基于声音的新冠检测,并于2021年初得到北京市科委(医药处)的项目支持。目前已构建了原理系统,对200余个国外新冠患者咳嗽音(非洲)和800个正常人咳嗽音测试,系统敏感性和特异性均超过了90%。系统以微信小程序的方式,可实时获得识别结果,对于新冠无症状感染者小样本测试正确检出率超过70%。

该资料还表示,目前团队在持续研究试图提高精度,目前的测试版仅供个人用户试用,小程序并不是医学诊断器材,测试结果仅供参考。

通过声音检测新冠病毒感染靠谱吗?

要回答这个问题,需要回归科学层面。

研究表明,人体发声时会产生相应的生物标记物,当身体出现健康问题时,疾病的特异性干扰会对人体某个系统或多个系统产生细微、肉眼难以察觉、但具有特性的变化,生物标记物含量也由此产生变化。而这种变化,可以利用机器来进行检测和分析计算。

其实,相比 AI 语音识别是否感染近几年才出现的新冠病毒,AI 更早之前还被运用于判断和识别 PTSD(创伤后应激障碍)、抑郁症以及其他心理疾病。比如,抑郁症患者往往会表现出言语迟缓、音量不稳定、发声颤抖、语言韵律异常等症状。

国外确实有相关研究

早在2020年4月,卡内基梅隆大学就发布过简易的测试程序 COVID Voice Detector,受试者需要填写个人健康相关信息,并录制咳嗽、英文元音的发音,数字和字母表朗读等语音信息。系统最后会返回一个分数,表明所录制的声音和收集到的 COVID-19 患者数据相比,其感染特征相符合的程度。

整个过程的实现是需要经过前期数据采集,中期的构建数据分析模型、机器学习,后期的数据采样、数据匹配与结果反馈。

首先,研究者需要采集到新冠阳性确诊者和阴性人群的大量录音测试数据,然后将这些语音生物标志物生成频谱图;机器模型经过训练和学习来感知和分析其中的细微变化;在最后的应用期,人工智能将用户提交的录音与基于临床试验中 COVID-19 阳性参与者的录音的合成图像进行比较,以确定它们之间的相关性。最后,机器反馈输出一个结果。

所以,机器识别的准确率很大程度上取决于数据信息的丰富度,当训练的样本数据足够多,足够丰富,机器判断的准确率也能提高。

说来说去,目前的声音检测新冠病毒感染就是

高情商:感谢你为科学的发展出了一份力。

低情商:啊!我就是个数据样本。

至于有效性方面,不少媒体也有相关报道。据《科技日报》今年9月报道:9月4日在西班牙巴塞罗那举行的欧洲呼吸学会国际会议上公布的一项研究,人工智能(AI)可通过手机应用程序从人们声音中检测出新冠肺炎感染,它比快速抗原测试更准确(达到89%),且更便宜、快速和易于使用。

《科技日报》12月2日消息:ResApp公司开发的应用程序能够根据病人的咳嗽录音检测新冠病例和其他呼吸道疾病,其中检测新冠病毒的准确率高达92%。

有观点称“听音识病”有效性需进一步验证

目前有哪些致力于语音生物标志物(“听音识病”)研究的公司?

分析人士指出,这些公司虽然可能是语音生物标志物领域部分获投公司,但总体而言,这个细分市场目前还非常早期,商业化落地短期内更是无望。尤其是在国内,虽然我国在智能语音领域拥有不少成熟的头部 AI 公司,但前均没有公开可行的 AI 语音生物标志物产品/方案。前面我们提到的“智能声音识别”小程序也是个内测版本。

更关键的是,还有不少媒体引用专家观点指出,尽管“听音识病”市场方兴未艾,但其有效性仍需进一步验证。因为针对于无症状的感染者,类似APP的测试结果会存在一定的误差。

AI 加持下的普惠、个性化医疗让现代医学诊断不再止步于临床应用,而是走进千家万户,更加便利可取,但这条道路任重而道远。

上海新闻广播综合自科技日报、光明网、诊断科学等
编辑:严萍
责任编辑:程晨
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