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El modelo de IA de los investigadores del MIT detecta el COVID-19 escuchando la tos
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Los investigadores escribieron que la herramienta tenía una "precisión del 100%" al detectar casos entre personas asintomáticas y que podía utilizarse como una herramienta de preselección de bajo costo para apoyar los esfuerzos de pruebas de diagnóstico.
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Los investigadores del MIT han desarrollado una herramienta de inteligencia artificial que escucha la tos de una persona para determinar si puede tener COVID-19, independientemente de si es o no sintomática, según una investigación publicada la semana pasada en el IEEE Open Journal of Engineering.
Para construirla, los investigadores solicitaron grabaciones de audio de personas que tosían e información complementaria sobre su condición a través de un sitio web de apertura en línea. Este esfuerzo produjo un conjunto de datos de más de 70.000 grabaciones que contenían un promedio de tres toses por sujeto - y un estimado de 2.660 sujetos con un caso positivo, hasta la fecha.
Utilizando estas grabaciones de tos de COVID-19 y un número igual de muestras negativas de COVID-19 seleccionadas al azar del conjunto de datos (n = 5.320), los investigadores desarrollaron, entrenaron y validaron un modelo basado en la red neuronal convolucional que escucha los biomarcadores acústicos específicos relacionados con la degradación muscular, los cambios en las cuerdas vocales, los cambios de sentimiento o de humor y los cambios en los pulmones o en el tracto respiratorio.
Basándose en las pruebas, los investigadores dijeron que su herramienta discriminaba a los participantes positivos de COVID-19 con una precisión del 97,1%, una sensibilidad del 98,5% y una especificidad del 94,2%. Cabe destacar que el modelo funcionó con una precisión del 100% al detectar la tos de casos positivos asintomáticos.
POR QUÉ ES IMPORTANTE
El equipo de investigación prevé que su herramienta de IA sea un preseleccionador COVID-19 de bajo costo que podría desplegarse en entornos en los que no se dispone de pruebas diagnósticas completas o no se puede ampliar para poblaciones enteras.
"Esta herramienta de preselección no invasiva, gratuita y en tiempo real puede demostrar tener un gran potencial para complementar los esfuerzos actuales para contener la enfermedad en zonas de baja infección, así como para mitigar el impacto en zonas de alta infección, donde los asintomáticos inconscientes pueden propagar el virus", escribieron los investigadores. "Sostenemos que el enfoque de Voz Abierta del MIT presentado tiene un gran potencial para trabajar en paralelo con los sistemas de salud para aumentar los enfoques actuales para manejar la propagación de la pandemia"
El equipo también observó que sigue perfeccionando su modelo incorporando datos de hospitales del Monte Sinaí, así como de otros proveedores ubicados en México e Italia. Además, el equipo escribió en el documento que ha "llegado a un acuerdo con una compañía de la lista Fortune 100 para demostrar el valor de nuestra herramienta como parte de sus prácticas de gestión de COVID-19"
LA TENDENCIA MAYOR
El equipo del MIT había estado desarrollando previamente su modelo de biomarcadores vocales para su uso en el diagnóstico de las condiciones respiratorias y la enfermedad de Alzheimer - el último de los cuales, según señalaron, utilizaba "exactamente los mismos biomarcadores, ... sugiriendo que tal vez, además de la temperatura, la presión o el pulso, hay algunos biomarcadores de nivel superior que pueden diagnosticar suficientemente las condiciones a través de las especialidades que una vez se pensó que estaban mayormente desconectadas"
Aún así, estos investigadores no son los primeros en emplear biomarcadores vocales para COVID-19. En julio, Sonde One lanzó una aplicación que escucha las grabaciones de voz y, junto con la información de los síntomas reportados por el usuario, hace una recomendación sobre si pueden o no tener una condición respiratoria. Diseñado como un filtro de COVID-19 para los empleadores, la compañía tenía planes de desplegar la herramienta entre un cliente de 5.000 personas en agosto. Durante el verano, Sonde One también adquirió NeuroLex Laboratories, una plataforma basada en la voz, para reforzar su conjunto de datos de muestras de voz.