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瑞士新技术听诊新冠病毒

瑞士留学云-海外生活-2020年08月02日 17:22

两项正在研发过程中的创新技术很有前景,它们通过人工智能分析某人咳嗽的声音或呼吸的模式,来预测其是否已经感染新冠病毒。

  两项正在研发过程中的创新技术很有前景,它们通过人工智能分析某人咳嗽的声音或呼吸的模式,来预测其是否已经感染新冠病毒。

  几个世纪以来,咳嗽一直是很有价值的诊断工具。如今,判断你的咳嗽是新冠病毒引起的干咳还是无关紧要的咳嗽,已经是一项至关重要,甚至可能是性命攸关的测试。在未来,这可以通过智能手机上的“Coughvid”应用程序以数字的形式完成,该应用程序以人工智能系统为基础,由洛桑联邦理工学院(EPFL)研发。

  这个应用程序的最初想法十分简单。你担心自己可能感染了新冠病毒,想在联系医生之前自己检查一下。使用这个应用程序,你可以在家中录下咳嗽的声音,回答一些基本的健康问题,然后在线提交你的录音。算法会自动研究你的录音,通过寻找独特的模式来确定你的咳嗽是否是持续性的“新冠病毒式干咳”。诊断结果会立即在线发回。

  世界卫生组织(WHO)发布的信息显示,一种典型性的干咳是新冠肺炎感染的信号之一,三分之二的病患都出现了这一症状。洛桑联邦理工学院的一个学生读到这则信息时,产生了研发这种应用程序的想法。

  洛桑联邦理工学院的科学家Tomas Teijeiro说,“如果仔细听,你会发现新冠病毒咳嗽有明显的杂音(chirp),这是可以识别的。”

  减少医院就诊数量

  他的同事、洛桑联邦理工学院工程学院教授David Atienza是“Coughvid”研发团队的另一位成员。他说,分析咳嗽早有先例,医生会通过患者的咳嗽声来自诊断百日咳、哮喘和肺炎。

  “借助‘Coughvid’,我们希望可以提供大规模且便捷可靠的筛查,”Atienza补充说,但这种方式不能替代医学检查。

  更大的目标是减少去医生那里就诊的人数,许多人并不了解感染的症状,可以通过这个应用程序进行测试。

  医护人员对这项技术的评价毁誉参半。

  Teijeiro说,“有人说,如果你可以简单地过滤出20-30%来医院就诊的病人,那就会非常有帮助。有些人很有兴趣,他们希望我们明天就把应用程序商业化。也有些人说我们的应用不会成功,他们也不会使用它,因为它无法覆盖所有人群。但是,即使是最持怀疑态度的人,也觉得它值得探索,因为它价格便宜且安装便捷。”

  应用程序尚未就绪

  到目前为止,该团队已经在线收集了超过1.9万个咳嗽记录。但是他们需要更多样本供应用程序分析,以区分出新冠病毒引起的咳嗽声、健康人的咳嗽声,以及其他呼吸系统疾病患者的咳嗽声。

  Teijeiro一直在与瑞士的医生合作,以分析和验证某些录音。但是,他们发现网上自我报告的内容(无论该人是否生病)与医生核实的事实之间存在误差。

  无论如何,在应用程序对公众发布之前,仍需要通过临床验证。该应用程序的发布日期尚未公布。

  等待情况恶化

  Teijeiro说,当前的情况很矛盾,因为他们需要更多感染新冠病毒的病例,才能获得更多数据,从而推进项目。

  他说,“这个应用程序即将准备就绪。它已经连接到我们的服务器,我们可以进行测试,但是在医学验证之前,我们无法发布它。我们已经与医生讨论完成了整个诊断方案。我们只是在等待更多病患,等待情况恶化。”

  在最近举办的洛桑联邦理工学院新冠病毒编程马拉松(hackathon)比赛中,“Coughvid”获选三个最佳创意之一。但是这个应用程序并不是一家独秀。剑桥、纽约的大学以及麻省理工学院(MIT)的科学家们提出了四个类似的项目。

  Teijeiro表示,除了大量新闻报道之外,许多公司也已经与他们取得联系,准备将这个应用程序商业化,世界卫生组织也有兴趣将其整合到自己的应用程序之中。

  像识别歌声一样

  与此同时,日内瓦大学医院(HUG)的科学家们正在钻研一种类似的想法:一种自动智能听诊器,可以通过分析呼吸模式来帮助确定某人是否患有新冠肺炎或普通肺炎等其他呼吸系统疾病。

  日内瓦大学医院妇女儿童和未成年人科负责人Alain Gervaix解释说,所有肺部疾病都有不同的声学特征。

  他解释道,“哮喘的声音与肺炎和支气管炎并不相同。就像可以通过歌曲识别歌名和音乐人的应用程序‘Shazam’一样,我们正在使用人工智能算法,来确定每种疾病的声学特征。”

  医生希望可以将新冠肺炎加入识别列表。自从该疾病爆发以来,他们已经收集并分析了数千名新冠病毒感染者的录音。他们目前正在与洛桑联邦理工学院和日内瓦应用科学大学(HEPIA)的团队合作,共同开发仪器样机,应该会在九月底准备就绪。

  在设计图纸上,这种仪器更像是一小罐面霜,而不是传统的听诊器。

  Gervaix解释说,“你甚至不需要在耳朵里放置任何东西。你将仪器放在患者的胸腔上,通过内置麦克风记录他们的呼吸。这种仪器可以在智能手机或平板电脑上记录、分析和显示结果。”

  成为医生的耳朵

  新冠肺炎患者需要进行昂贵的测试,这种听诊器可以对患者进行更好的早期筛查。

  Gervaix说,任何感染病毒的人都可以使用这种仪器进行定期自我检查。通过监听呼吸声音的变化,算法可以告诉他们病情是否好转或恶化,同时自动将情况告知医生。

  该项目正在进行之中,多个组织排队伸来了橄榄枝。Gervaix说,他一直在与瑞士非政府组织Terre des hommes联系,希望可以在较贫穷的国家使用这种仪器。瑞士的药剂师们也很感兴趣,因为瑞士政府希望未来药剂师也可以加入一线健康服务。

  Gervaix说,“新冠病毒极大地改变了医学。患者必须与医生隔开距离,而不是更加靠近。新冠病毒还彰显了远程医疗的重要性。远程医疗开始展现其真正价值。”

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