咳分析アプリは音だけでCOVID-19を検出できる可能性がある

MITの研究者らは、機械学習を利用して、咳を分析することでCOVID-19に感染しているかどうかを検出できるソフトウェアを開発した。この開発は、最終的には毎日のチェックのためのiPhoneアプリにつながる可能性がある。

これまでiPhoneは、ユーザーがウイルス保有者に近づいた際に、自分がコロナウイルス感染リスクにさらされているかどうかを判断するのに役立ってきました。MITの研究者による新たな発見がさらに発展すれば、iPhoneはウイルスの拡散をさらに抑制する上で、より多くの役割を果たすようになるかもしれません。

IEEE Journal of Engineering in Medicine and Biologyに掲載された研究チームの論文によると、強制咳嗽の録音を分析することで、無症状の人と健康な人を区別できるAIモデルが開発されたという。このモデルは、COVID-19感染が確認された人の録音に加え、無症状の咳嗽の録音についても、98.5%の精度で判別できるとされている。

研究チームは、ウェブサイトを通じて7万件以上の録音を収集した。ウェブサイトでは、一般の人々がスマートフォンなどのデバイスで咳の一連の動作を録音し、同時に症状や感染の有無などに関するアンケートに回答することができた。録音から得られた約20万件の強制咳嗽サンプルには、COVID-19感染が確認された人や無症状の人2,500件が含まれていた。

確認された2,500個のサンプルとデータセットからランダムに選択された別の2,500個のサンプルを組み合わせてAIモデルを学習させ、テストを行った。研究者らは、その結果「アルツハイマー病とCOVID-19の判別における驚くべき類似性」が明らかになったと主張している。

このAIフレームワークは、アルツハイマー病の研究用に既存のフレームワークをベースにしており、COVID-19特有の声帯の強さ、感情、肺と呼吸器の反応、筋肉の劣化に関連する4つのバイオマーカーを検出できると判断した。

チームは現在、AIモデルをベースにした無料配布を予定している事前スクリーニングアプリの作成に取り組んでいるほか、さらなるトレーニングのために、いくつかの病院と協力して咳の記録プールを拡大している。

研究チームは、このような咳分析をスマートスピーカーやデジタルアシスタントに実装し、日常的な評価に活用できる可能性を示唆している。当然ながら、これは対象となるデバイスが十分に高品質なマイクを搭載し、必要なプライバシー問題に対処できるかどうかにかかっており、AppleやAmazonといった企業の支援も必要となるため、実現は容易ではないものの、実現は容易ではないだろう。