音声録音だけで心臓発作を予測する人工知能

顔は心の鏡と言われます。そしてどうやら声は心の鏡だそうです。後者は、米国心臓病学会の第 71 回年次総会で最近発表された研究から結論づけられたもので、人工知能 (AI)が簡単な音声録音で将来の心臓病を予測できることを示しています。イベントのプレゼンテーションとメイヨークリニック議事録に掲載された研究の両方で、音声と冠状動脈の閉塞とのあまり知られていない関係が示されています。

論理的には、それは私たち人間の単純な耳では検出できないものです。しかし、よく訓練された人工知能にとって、それは簡単なことです。実際、トレーニング後に実施された最初のテストでは、結果は非常に良好でした。

研究著者らが声明で説明したように、この人工知能アルゴリズムは遠隔医療に非常に役立ちます。人間の医師を置き換えることではありません。しかし、それは彼らの仕事を容易にするツールを提供することです。さらに、音声録音の取得はまったく侵襲的でなく、痛みを伴うものではないため、患者にとってはさらに快適になります。論理的には、結果を従来のテストと比較する必要がありますが、少なくとも適切な出発点を提供することはできます。

心臓病を予測する人工知能

この人工知能アルゴリズムは、イスラエルで採取された 10,000 の音声録音サンプルに基づいてトレーニングされました。心臓血管の健康状態が良好な患者のものもあれば、心臓病を患っている人々のものもありました。

このマシンは、周波数、振幅、ピッチ、リズムなどのさまざまな音声パラメーターを分析する役割を果たしました。次に、彼はこれらのパラメータの特定の値と心臓病の存在との関係を確立しました。

周波数、振幅、ピッチ、リズムなどの音声パラメータが分析されました。

トレーニングが完了すると、人工知能は108 人の患者からなる新しいグループでテストされました。彼らは全員、血管造影検査を受けるために病院を訪れていました。つまり、心臓の動脈を分析することを目的とした X 線技術です。テストに加えて、3 つの異なる状況で音声録音が行われました。最初は特定の文章を読まされました。 2 つ目では、ポジティブな経験について自由に話すよう求められました。そして最後の 3 番目では、否定的な経験について話さなければなりませんでした。 3 つの録音はVocalis Healthというアプリで撮影され、人工知能アルゴリズムで分析されました。

AI は、心臓病に関連するバイオマーカーの数が多いか少ないかに応じて、システム上の各患者の声を -1 から +1 までスコア付けしました。その後、彼らは2年間追跡調査されました。

音声録音が私たちに伝えること

研究が続いた2年間で、人工知能が音声記録に多数のバイオマーカーを持っていると分類した患者の58.3％が、胸痛または急性冠症候群で病院に行かなければならなかった。バイオマーカーがほとんどないと分類された人の場合、この割合ははるかに低く、 30.6%でした。さらに、スコアが高い人は、その後の血管造影で冠動脈疾患を示す可能性が高くなりました。この用語は、狭心症、不安定狭心症、急性心筋梗塞、心臓突然死を含む一連の状態を指します。

音声記録に多数のバイオマーカーがあると人工知能によって分類された患者の 58.3% が、胸痛または急性冠症候群で病院に行かなければならなかった

つまり、音声録音の一見区別がつかないパラメータと心臓の健康状態の間には明らかな相関関係があったのです。研究者らは原因が何なのかは分かっていない。しかし、彼らはそれが自律神経系に関連している可能性があると考えています。これは、心拍数などの体の無意識の機能の調節を担う神経系の枝です。また、声に関連する喉頭の特定の機能も制御するため、関係がある可能性があります。ある部分がうまく機能しないと、他の部分にも影響が出る可能性があります。

この研究は主に 2 か国で実施されたことに注意してください。 AIはイスラエルで訓練され、米国で英語の音声録音でテストされた。したがって、他の言語や他の背景で動作するかどうかはまだ明らかではありません。これは、人工知能アルゴリズムを臨床に導入できるようになるまでにはまだ遠いことを認識している科学者にとって、次のステップの 1 つとなります。それでも、彼らはテクノロジーが医療において大きな成果をもたらす可能性があることを明確に示しました。私たちはそれを何度も見てきましたが、私たちを驚かせることは決してないようです。