Google объединилась с индийским стартапом в области искусственного интеллекта (ИИ) для запуска биоакустической модели, способной обнаруживать заболевания по звукам, издаваемым человеком, сообщает Bloomberg.
ИИ, который «слушает» здоровье
Биоакустика — комбинация биологии и акустики, позволяющая извлекать информацию из звуков, производимых животными и людьми. Генеративный ИИ, как технология, которая привела к созданию ChatGPT и привлекла 200 миллионов пользователей по всему миру, теперь добавляет новый уровень функциональности в эту область.
Одна из базовых ИИ-моделей, разработанных Google, использует звуковые сигналы для прогнозирования ранних признаков заболеваний. Технология может работать на смартфоне, что делает её доступной для мониторинга состояния здоровья в труднодоступных районах. Там, где дорогостоящее диагностическое оборудование или техническая экспертиза недоступны, ИИ в сочетании с микрофоном телефона может стать эффективным инструментом диагностики.
ИИ против туберкулёза
Одним из наиболее актуальных применений этой технологии стало обнаружение туберкулёза — заболевания, которое ежегодно уносит тысячи жизней. По данным ВОЗ, каждый день от туберкулёза умирают почти 4500 человек, а 30 000 заболевают. В Индии туберкулёз ежегодно уносит жизни почти четверти миллиона человек, и ранняя диагностика играет ключевую роль в борьбе с его распространением.
Google обучила свою базовую ИИ-модель на 300 миллионах звуковых записей со всего мира, включая кашель, сопение, чихание и дыхание. Эти аудиоклипы, продолжительностью всего две секунды, были собраны из общедоступного контента, такого как видео на YouTube, а также из записей кашля в больнице в Замбии, где пациенты проходили обследование на туберкулез. Звуки тела содержат множество сведений о нашем здоровье, включая едва уловимые подсказки, которые могут помочь в скрининге, диагностике и управлении заболеваниями.
Данные, использованные для ИИ-модели Google под названием HeAR (сокращение от Health Acoustic Representations), включают 100 миллионов записей кашля, которые теперь помогают в обнаружении туберкулеза. ИИ-инструмент, установленный на смартфоне, может быть легко доставлен в самые отдалённые регионы для скрининга заболевания. ИИ обнаруживает ранние признаки на основе тонких различий в паттернах кашля, помогая направлять пациентов на дальнейшее обследование и лечение, как пояснила Шравья Шетти, директор по исследованиям в Google. Цель состоит в том, чтобы предоставить инструменты, которые могут использовать даже люди с ограниченной подготовкой для скрининга респираторных заболеваний, добавила она.
Индийский партнёр Google, стартап из Хайдарабада Salcit Technologies, специализирующийся на ИИ для респираторного здоровья, использует эту модель для улучшения точности диагностики туберкулеза и оценки состояния лёгких, комбинируя её с собственной машинно-обучаемой ИИ-моделью под названием Swaasa, что в переводе с санскрита означает «дыхание».
Крупные индийские медицинские учреждения, такие как Apollo Hospitals и некоммерческая организация Healing Fields Foundation, используют Swaasa для скрининга людей, включая тех, кто проживает в отдалённых районах. Salcit имеет одобрение индийского медицинского регулятора на использование их программного инструмента в качестве медицинского устройства, что стало первым таким случаем. В своём мобильном приложении Swaasa позволяет пользователям загрузить 10-секундный образец кашля и протестировать его на наличие заболеваний с точностью 94%, как сообщил соучредитель Salcit Манмохан Джайн.
Звук кашля становится аналогом сдачи образца крови, только в этом случае звуковой образец обрабатывается в облаке, а не в лаборатории. Стоимость тестирования составляет 200 рупий ($2,40), в то время как тест на спирометрию может стоить 3000 рупий в клинике.
Будущее биоакустики и вызовы внедрения
Несмотря на значительные достижения, перед новой технологией стоят и вызовы. Инновационная система требует изменений в устоявшихся клинических практиках, что может быть сложным процессом. Также существует необходимость обеспечения качества аудиозаписей, чтобы они не содержали чрезмерного фонового шума. Пользователи, особенно в сельской местности, могут столкнуться с трудностями при записи кашля в приложении. Тем не менее, технология находит поддержку у таких организаций, как StopTB Partnership, поддерживаемая ООН, которая стремится искоренить туберкулёз к 2030 году.
В другом проекте биоакустики Google разрабатывает модель на основе ультразвука для раннего выявления рака молочной железы, сотрудничая с тайваньской больницей Chang Gung Memorial. Эта ИИ-модель помогает обнаруживать поражения, и Google планирует расширить её применение глобально, предлагая бесплатный скрининг для тех, кто не может позволить себе дорогостоящие маммограммы.
Хотя ни одна из разработанных Google моделей пока не готова к коммерциализации, использование звука в медицине открывает новые горизонты. Применение ИИ в биоакустике может сделать диагностику доступной, недорогой и масштабируемой, предоставляя возможность раннего выявления заболеваний. Например, монтреальская компания Ubenwa создала модель для интерпретации криков младенцев, которая анализирует биомаркеры в звуках плача, чтобы определить состояние здоровья ребёнка. Подобные технологии позволяют использовать голос и звук как новые инструменты в медицине, что подтверждает растущий интерес к этой области.
