普通智能手机可以帮助父母及时发现孩子的呼吸问题

编辑者: Tetiana Pin

首尔国立科学技术大学的科学家们在副教授金成恩的带领下,开发出一套系统,它能根据手机普通麦克风的录音,识别0至6岁儿童肺部发出的异常声音。

主要的困难在于,神经网络通常是用电子听诊器的录音来训练的。而手机听到声音的方式完全不同——它的麦克风不同,设置也不同。因此,在听诊器录音上表现良好的模型,一旦处理手机录音就会开始出错。

为了解决这个问题,研究人员采取了两步。首先,他们处理了手机录音:去除了多余的高频,并降低了音质,使其更接近听诊器。然后,他们添加了一个特殊模块,帮助模型更好地理解“手机”声音。这项改进被集成到一套已经能够解析声音的系统中。

为了训练,他们收集了611名儿童的数据。其中147名儿童的录音是在相同部位同时用听诊器和手机录制的。另外,他们在48名仅在其他地点用手机录音的儿童身上单独测试了该系统。

结果很不错。在主要的手机录音上,系统识别问题的准确率约为80%。仅用手机录音训练的模型表现更差。而如果只是简单地把听诊器和手机数据混合在一起、不做特殊处理,结果还要更弱。

在新的、“陌生”的录音上,系统也保持了正常的准确率。而仅在听诊器上训练的模型几乎完全失效。没有专门的适配,从一种设备迁移到另一种设备几乎是不可能的。

作者强调:这不是要取代医生,而是助手。系统可以提示两次就诊之间出现了某些变化,但最终决定始终由儿科医生做出。

为什么这很重要?听诊器是检查肺部的主要方式,但这需要去看医生。电子听诊器价格昂贵,而智能手机几乎人人都有。及早发现幼儿的呼吸问题尤为重要,因为病情可能迅速恶化。

这项工作延续了同一团队此前的研究。他们之前已经展示过一款应用的原型,该应用可以录制声音并将其发送到服务器进行分析。现在,系统能更好地应对不同的录音条件。

对父母来说,主要结论很简单:这项技术是更仔细关注孩子的理由,而不是推迟就医的理由。如果孩子咳嗽或呼吸困难,决定权始终在专业人士手中。

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来源

  • AI turns smartphones into pediatric lung sound screeners - ModeZone

  • Smartphone-Based Detection of Abnormal Lung Sounds Using Domain-Adaptive Deep Learning (DOI 10.1109/JBHI.2026.3718492)

  • PubMed: Smartphone-Based Detection of Abnormal Lung Sounds Using Domain-Adaptive Deep Learning

  • Adapted AI improves smartphone detection of abnormal lung sounds in children (Medical Xpress)

  • Adapted AI Improves Smartphone Detection of Abnormal Pediatric Lung Sounds (hyper.ai)

  • AI Tool Improves Smartphone Detection of Abnormal Pediatric Lung Sounds (Hospimedica)

  • Could a smartphone listen for childhood lung problems? AI narrows the gap (Digital Journal)

  • iMedic: Towards Smartphone-based Self-Auscultation Tool for AI-Powered Pediatric Respiratory Assessment (arXiv)

  • iMedic (Seoul National University of Science and Technology repository)

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