你的声音听起来好像有病了? 语音生物标志物研究进展

  利用AI技术“听出疾病”,辅助医生诊断?这是在疫情期间, 加速开发语音/语言生物标志物在数字健康领域的应用热点,值得关注进展 。

  科学家利用人工智能(AI)辨别和处理人类各种声音,比如音高、音调、节奏和频率以及呼吸和咳嗽之类的声音模式,数字医疗界也在加速开发疾病特异性的语音生物标志物,用于辅助诊断和评估疾病疗效。

  在研发中的AI驱动的语音生物标志物用于辅助诊断多种疾病,包括帕金森病、心血管疾病和创伤后应激障碍(PTSD)。也有人尝试用语音预测体重指数(BMI)。

  亚马逊Alexa、谷歌助手和苹果Siri等语音技术的普及应用,在悄无声息中收集了全球亿级语音海量数据,极大地推动了数字医疗-语音生物标志物的广阔应用前景。

  日前国际权威期刊《柳叶刀·数字健康》发表一篇述评“通过你的声音能诊断疾病吗?”

  

  作者观点是“利用AI技术,有可能通过个人智能设备(手机,Pad等)快速初步判断,甚至诊断疾病。这将极大改善全球医疗健康服务模式,特别是辅助诊断新冠病毒感染患者。但在临床实践中,包括疫情中应用数字化评估手段,仍需要大量循证实践和数据验证。

  为此,作者提出了语音生物标志物研发的几个关键问题,例如:

  问题包括: AI无法区分呼吸系统疾病的可能性;音频数据受到许多无法检测的偏见影响;缺乏临床相关基本事实;由于缺乏可用数据,目前在真实环境中的验证项目仍然很少见。

  临床试验验证和真实世界评估

  与任何医疗级诊断工具一样,随机对照试验和真实环境应用验证,对获得监管批准和临床应用语音生物标志物都是必要和必须的。

  由于智能工具在收集语音数据方面相对简便,但精准度参差不齐。一家数字医疗初创公司Sonde应用音频信号处理和机器学习,监测和评估哮喘和慢阻肺疾病患者的症状,并将此技术拓展用于新冠患者的早期预警系统。

  今年7月,该公司与Qualcomm建立合作伙伴关系,将这项语音识别技术引入智能手机和智能音箱,希望更广泛地应用于医疗保健服务。

  卢森堡卫生研究所数字表型专家Dr. Fagherazzi认为“作为筛查或非侵入性辅助分类工具,语音生物标志物的确很有前途,但是,在AI算法安全性和技术性能方面仍需要更多循证验证。”

  随着智能手机普及应用(全球约80%成人拥有智能手机),人人都可以在手机上直接使用AI驱动的语音检测工具。

  也有医学专家提醒,针对疾病辅助诊断和健康管理确有价值之前,还有许多伦理道德和技术问题,需要回答和克服。

  

  如果没有公认的临床试验验证和效果评估,语音生物标志物辅助诊断可能会产生一种虚假安全感或恐慌感。

  语音数字生物标志物及其智能技术研发(手机App和语音助手),应当邀请最终用户共同设计和测评。参考目前语音数字生物标志物研发项目,患者和公众对语音生物标志物的接受程度仍心存质疑,市场化应用未必一帆风顺。

  这是因为语音数据隐私保护等核心问题,尚未得到公众信任和可接受程度。关于语音数据处理等监管法规,也是模糊不清,左右为难。

  语音数据是个人数据,可以揭示一个人的性别、年龄、语言习惯、社会地位和文化素养,以及健康状况变化等等。

  总之,语音数字生物标志物领域孕育着无限发展前景和商机,但是,希望人们接受AI语音数字生物标志物应用于疾病诊疗和健康管理,可能还有很长的路要走。

  暂且不论伦理道德和AI技术标准,仅仅验证语音数字生物标志物在辅助诊断或筛查疾病方面的应用,仍有很多很多亟待解决的问题。

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