Искусственный интеллект диагностирует COVID-19 по кашлю
Искусственный интеллект диагностирует COVID-19 по кашлю
Опубликовано: месяц назадДобавить в избранное

Искусственный интеллект диагностирует COVID-19 по кашлю

Определять COVID-19 по звуку кашля? Возможно, в будущем это легко сделает обычный смартфон? Новый алгоритм искусственного интеллекта ставит диагноз с точностью 98,5%. Исследование опубликовано в IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology. Но так ли всё просто?
082

Основная проблема текущей пандемии заключается в сложности постановки диагноза: некоторые формы коронавируса похожи на стандартную простуду. Зачастую вирус неочевиден, а тесты всё ещё ограничены. Идеальным решением была бы разработка бесплатных быстрых тест-систем, доступных каждому желающему в любой момент без необходимости посещать врача или вызывать его на дом.

На помощь приходит искусственный интеллект. Его алгоритмы уже применялись в медицине ранее Например, он смог повысить точность диагностики рака груди по сравнению с традиционной маммографией, хотя другие исследователи поставили под сомнение эти результаты, ссылаясь на отсутствии прозрачности и невоспроизводимости. Сбербанк в свою очередь запустил ​​сервис, в котором обученная нейросеть ставит диагноз по симптомам, указанным клиентом. Пользователь в свободной форме перечисляет в сервисе симптомы, после чего система ставит ему три наиболее вероятных диагноза. По оценкам тестов точность постановки варьируется от 75 до 91% в зависимости от того, насколько подробно пользователь описал свои симптомы. А в Калифорнии создали нейросеть, которая определяет болезнь Альцгеймера по снимкам мозга.

Новое исследование, опубликованное в IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology рассказывает о разработанном алгоритме искусственного интеллекта, который определяет инфицирование вирусом SARS-CoV-2 по диктофонной записи кашля. Для обучения нейросети исследователи Массачусетского технологического института построили конвейер сбора данных записей кашля COVID-19 через веб-сайт (opensigma.mit.edu) в период с апреля по май 2020 года. Это был крупнейший на тот момент набор данных со сбалансированным звуком COVID-19, содержащий 5320 данных.

Исследователи собрали аудиозаписи кашля переменной длины (в среднем 3 кашля на каждого пациента), а также задали респондентам по 10 вопросов с множественным выбором, связанных с диагностикой заболевания и общей информацией о субъекте: возраст, пол, страна, регион; был ли поставлен медицинский диагноз, когда и каков его результат, и результаты официального теста на COVID-19, если таковой имеется, а также различную информация о наличии симптомов коронавируса, таким как жар, усталость, боль в горле, затрудненное дыхание, постоянную боль или давление в груди, диарею и кашель.

Алгоритм показал значимые результаты: модель достигает чувствительности к COVID-19 98,5% со специфичностью 94,2% (AUC: 0,97). Выводы: методы искусственного интеллекта могут создать бесплатный, неинвазивный, в реальном времени, в любое время, мгновенно распространяемый, крупномасштабный бессимптомный инструмент для скрининга COVID-19.

Становится всё более очевидным, что такая технология достаточно перспективная, хотя и требует дальнейших исследований и независимого тиражирования. 

Однако уже сейчас можно выделить и недостатки такого метода. В Lancet отмечено, что предстоит ещё большая работа по масштабированию и воспроизведению результатов исследования с учётом таких факторов как раса, этническая принадлежность, география, местоположение и другие демографические факторы, которые могут влиять на точность диагностики.

Другая проблема заключается в развитии самолечения. Телемедицина и удаленный мониторинг пациентов с COVID-19 легкой и средней степени тяжести имеет потенциал, но этот подход пока был реализован сугубо экспериментально, и рецензируемых публикаций не последовало. 

Для введения ИИ в официальную систему здравоохранения в качестве инструмента диагностики требуются рандомизированные испытания. А потому не стоит ожидать скорого введения диагностики коронавируса при помощи искусственного интеллекта.

Обсуждение статьи и ответы экспертов.

Оставьте свой комментарий.