不必接觸身體 AI誤判率不到1% 智慧音箱 聽出心律不整

編譯/韋士塔 |2021.05.08
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智慧音箱的應用範圍不斷擴大,包括醫療領域。 圖/網路

編譯/韋士塔

人工智慧(AI)和機器學習的技術持續進步,讓許多家用裝置不再只具備原本的功能;例如原本用來播放音樂的音箱,已能夠接受使用者的語音指令,扮演生活助理角色。

目前,智慧音箱的主要功能除了播放音樂,還可協助用戶設定鬧鐘、行事曆提示,自動啟動或關閉、撥打電話、天氣及交通狀況查詢,甚至在網路上購物。未來,智慧音箱的應用領域可能進一步擴大,為用戶提供健康監測,並在必要時發出警訊、協助通知醫護人員。

華盛頓大學的研究人員表示,他們已開發出一種非接觸的監測和診斷方式,能透過智慧音箱研判出心律不整的症狀。研究團隊開發出的AI演算法,能透過市面上的智慧音箱,例如亞馬遜(Amazon)的Echocc或谷歌(Google)的Google Home等裝置,偵測胸口起伏時引發的振動。

華盛頓大學心臟病學助理教授斯里達(Arun Sridhar)表示,智慧音箱可整合心跳追蹤功能,發出音訊後,當脈衝反射回音箱時,演算法可識別心率模式,研判心跳速率和心跳間隔是否規律、均勻。

研究團隊指出,目前已有一些產品具有類似功能,例如Apple Watch的「心電圖」(ESG),不過,這些裝置必須配戴在使用者身上才能使用;而他們的技術則不需與使用者接觸,透過聲音即可辨識心跳狀況。

研究團隊也收集急救專線提供的心臟驟停、急性心臟衰竭發作時的音源數據,並搭配各種環境干擾的聲音,例如寵物的叫聲、汽車喇叭聲,讓智慧音箱進行辨識。目前,他們的系統在6公尺範圍內,對於異常呼吸聲的辨識率高達95%;如果搭配穿戴式裝置使用,準確度會更高。

為了讓這套系統判斷更準確,研究團隊針對演算法進行測試,確保系統不會把打鼾聲辨識成心臟病的喘氣聲;初步數據顯示,AI系統的誤判率不到1%。

斯里達表示,智慧音箱能夠24小時監測環境音源,辨識各類指令,加上心跳頻率偵測功能後,能夠在發現異狀時立即應對,在心臟病發作與心臟驟停時爭取寶貴時間。

醫學專家指出,致命性的心肌梗塞常在夜間發作,許多患者甚至沒意識到已經發病;儘管如此,患者通常會出現呼吸急促、呼吸拉長等症況,智慧音箱能辨識這種狀況。

參與研究的另一名副教授哥拉科塔(Shyam Gollakota)則說,智慧音箱日益普及,美國智慧音箱的普及率目前已達40%,「許多人的家裡都有智慧音箱,除了現有功能外,這項裝置還有極大的應用潛力」。

哥拉科塔指出,美國每年有將近50萬人死於心臟驟停,若能及時實施心肺復甦術(CPR)或送醫,患者的存活率可提高1至3倍。

斯里達表示,心臟追蹤技術也能協助遠距就診,研究小組準備進一步優化相關技術,目標是讓這項技術商業化,協助醫療機構和民眾及時發現病症,拯救寶貴生命。

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