Новое приложение диагностирует респираторное заболевание ребёнка по его кашлю

Благодаря технологии автоматического анализа кашля диагностировать респираторное заболевание можно будет в домашних условиях.

Фото Global Look Press.

Алгоритм анализирует звуки, издаваемые во время дыхания и кашля ребёнка.

Иллюстрация Paul Porter.

Постоянный и непроходящий кашель у ребёнка становится причиной беспокойства многих родителей, и их опасения оправданы. Такой симптом может свидетельствовать о развитии того или иного серьёзного респираторного заболевания – пневмонии, бронхита, астмы, хронической обструктивной болезни лёгких.

Конечно, лучше всего показать ребёнка специалисту. Но, если по каким-то причинам провести клинический осмотр невозможно, на помощь придёт новое приложение, разработанное австралийскими учёными.

Команда исследователей из Университета имени Джона Кëртина и Квинслендского университета представила технологию автоматического анализа звуков, издаваемых при кашле. Благодаря новинке диагностировать респираторное заболевание можно будет в домашних условиях.

В ходе своей работы специалисты сначала сформировали базу аудиозаписей детского кашля. "Образцы" были получены от 1437 детей в возрасте от 29 дней до 12 лет, которые были госпитализированы с тем или иным респираторным заболеванием.

Затем был создан алгоритм машинного обучения, который по принципу работы напоминает систему распознавания речи. Используя 852 аудиозаписи, его обучили распознавать отдельные типы кашля, по которым можно диагностировать пневмонию, круп, астму, бронхиолит и общую инфекцию нижних дыхательных путей.

Алгоритм тренировали распознавать специфические акустические особенности каждого типа кашля, анализируя звуки самого кашля, а также дыхания детей.

Затем учёные проверили эффективность инструмента уже в виде приложения для смартфона. В тестировании использовались оставшиеся в базе записи кашля (585 "образцов").

Алгоритм анализирует звуки, издаваемые во время дыхания и кашля ребёнка.

Точность диагностики составила от 81 до 97%. При этом диагнозы приложения сравнивали с диагнозами педиатров, которые были вынесены на основе осмотра, клинического обследования и лабораторных анализов.

"Даже опытным врачам бывает трудно различить респираторные заболевания у детей. Это исследование демонстрирует, как новые технологии, математические концепции, машинное обучение и клиническая медицина могут быть успешно объединены для создания совершенно новых диагностических тестов", – отметил ведущий автор работы доктор Пол Портер (Paul Porter) из Университета имени Джона Кëртина.

Учёные надеются, что их разработка будет полезна для многих семей. Кроме того, алгоритм может стать удобным вспомогательным инструментом врачей, особенно в тех районах, где нет высокотехнологичного медицинского оборудования.

"Поскольку этот инструмент не полагается на клинические исследования, он может использоваться медицинскими работниками всех уровней подготовки и квалификации. Однако мы рекомендуем, чтобы он по возможности применялся вместе с медицинским обследованием, чтобы максимизировать точность [диагноза]", – добавил Портер.

В дальнейшем его команда намерена усовершенствовать свою разработку и расширить её функционал. В частности, алгоритм хотят научить выявлять респираторные заболевания у взрослых, а также определять степень тяжести заболевания.

Подробнее о новой разработке рассказывается в статье, представленной в журнале Respiratory Research.

Добавим, что ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о других полезных медицинских приложениях, которые измеряют кровяное давление, распознают аритмию, выявляют рак поджелудочной железы и позволяют мужчинам проверить качество своей спермы.

А специальные "родительские" приложения способны выявить ушную инфекцию у малыша и даже расшифровать его плач.