给你一段5分钟的录音,从这段录音里你最多能够获得多少信息?根据威斯康星大学麦迪逊威丝曼中心和威斯康星发现研究院的最新研究表明,仅靠5分钟的谈话就足以判断某个人是否易患遗传疾病以及相关的并发症。
早这项刚刚发表于《Scientific Reports》的研究中,研究人员利用机器学习能力分析了数百种语音记录,并能够准确地识别个体的突变前期的脆弱的X染色体,具有这种特征的染色体会增加神经退行性疾病、不孕不育等病症的风险,此外,携带该染色体的人群的后代容易发生X染色体易损综合征。
X染色体易损综合症的主要特征是智力和身体残疾,目前全世界数百万人都具有突变前期脆弱的X染色体。作为该研究的参与者,威斯康星大学研究生院副院长Marsha Mailick教授说:“这些处于突变前期的病症仍并没有被有效的诊断,人们通常不知道他们的患病风险增加了。”
对突变前期脆弱的X染色体进行诊断是一项困难的工作,该工作极为耗时并且需要大量的资源导致价格昂贵。“我们的研究小组希望开发一种快速、经济、有效筛选方法,”Mailick说。正是应着这样的诉求,他们开发了机器学习-人工智能计算程序。这个新型的机器人可以通过现有数据进行“训练”,随后去分析新信息。
威斯康星大学生物医学工程系副教授Kris Saha认为:“最初,我们要花费数小时的时间来分析和注释每个记录,通过这样的大量的工作,最终使用它们的时候只需要不到一秒钟。”
Mailick及其同事在之前的研究中已经表明,系统的进行语音记录分析,可以产生有价值的关于具有突变前期脆弱X染色体的家庭的信息。2012年,威斯康星大学副校长Jan Greenberg领导的一项研究分析了五分钟的母亲谈论他们的患有X染色体易损综合症的孩子的语音记录。研究显示,父母营造的温暖、积极的家庭氛围能够减少孩子的行为问题。
威斯康星大学通讯科学与病症学副教授Audra Sterling选用了相同的录音进行研究,结果表明在具有突变前期脆弱X染色体的中年和老年妇女群体中,年龄和言语障碍有强烈的相关性。这些研究结果表明,录音可以跟踪具有突变前期脆弱X染色体的老年人的疾病发展进程。
Mailick说:“以往进行语音特征编码十分耗时且需要临床专业知识,但新的研究中所使用的方法不需要这些特性。”Saha、Greenberg、Sterling、Mailick和研究生Arezoo Movaghar联合设计了初始的机器学习算法,该算法可以智能的将患者区分为两组:患者有携带脆弱X染色体的母亲和未携带的母亲。
研究人员先分析了100个5分钟的具有脆弱X染色体的母亲所谈论的具有X染色体易损综合征的孩子的录音,随后分析了另外100个自闭症谱系障碍儿童的母亲的录音。
基于录音和机器学习算法,研究人员创建了语言和认知功能的列表,例如记录中的句子的平均长度或填充暂停的数量,例如“啊”或“哦”的发音方法,这些特征可以非常有效的区分两组的不同。目前根据这些显著的特征,机器学习算法可以达到81%的区分准确性。
根据研究人员的测算,与单独使用基因检测相比,使用机器学习的筛查方法在人群中诊断出1000名具有突变前期脆弱X染色体的患者可以节省超过1100万美元。Mailick说:“这项工作是迈向更快、更具成本效益的筛选过程的第一步。我们计划扩大对其他人群的筛选,例如具有脆弱X染色体的男性。”
Saha说:“本研究中开发的机器学习算法不局限于脆弱X染色体诊断,未来其他疾病的诊断也可能用该算法实现。”Movaghar表示:“我们希望简化收集数据的方式。”Movaghar正在致力于开发移动应用来完成这一目标。该应用会问一系列简单的个人和医疗问题,然后记录一个五分钟的语音样本,数据甚至可以来自智能手机或家庭智能扬声器中的音频记录。
参考资料
《Machine learning can detect a genetic disorder from speech recordings》
来源:ScienceLondon未止科技(微信号 science_london)
为你推荐
资讯 康方生物的半年报
8月27日晚间,康方生物(09926 HK)发布了2026年半年报。半年报显示,报告期内公司实现总营收18 06亿元,同比增长27 9%。其中,商业销售收入18 03亿元,较2025年上半年的14...
2026-08-30 20:32
资讯 医疗保障法全文
8月28日,十四届全国人大常委会第二十四次会议表决通过医疗保障法,自2027年1月1日起施行。该法共7章56条,各章为总则、医疗保障体系、医疗保障基金、医疗保障服务、监督管理、...
2026-08-30 15:49
资讯 郑大一附院又一任院长接受纪律审查和监察调查
8月28日下午,河南省纪委监委官网显示,郑州大学第一附属医院原党委书记王成增涉嫌严重违纪违法,目前正接受河南省纪委监委纪律审查和监察调查。
2026-08-28 21:10
资讯 威科集团与蚂蚁健康达成战略合作,JCO等28本医学顶刊上线阿福医生版
8月28日,蚂蚁健康宣布与全球领先的临床信息和决策支持解决方案提供商威科集团(Wolters Kluwer)达成战略合作。双方将通过整合威科的权威医学内容与蚂蚁阿福的AI技术和平台能...
2026-08-28 11:36
资讯 第七批耗材国采采购文件发布,9月10日开标
8月26日,国家组织高值医用耗材联合采购办公室发布《国家组织医用耗材集中带量采购(第7批)采购文件(GH-HD2026-2)》,第七批耗材国采正式启动。
2026-08-27 15:10
资讯 全球首创胰腺癌新药获FDA批准
美东时间8月26日,FDA批准Revolution Medicines 口服 RAS(ON) 多选择性抑制剂 Rasonque(daraxonrasib )的新药上市申请 (NDA),用于治疗先前至少接受过一次系统治疗或不...
2026-08-27 13:08
资讯 石药创新SYS6010在EGFR-TKI治疗耐药后III临床试验达到预设终点
SYS6010 为巨石生物开发的一款靶向表皮生长因子受体(EGFR)的抗体偶联药物(ADC),由人源化抗EGFR单克隆抗体通过可裂解连接子与拓扑异构酶I抑制剂载荷偶联而成。该药物能够特...
2026-08-27 11:33
资讯 信达生物说2030年收入要达到350-400亿
业绩显示,上半年公司实现总营收约86 18亿元,其中产品收入约82 01亿元,同比分别增长44 8%和56 7%;期内按照国际财务报告准则(IFRS)口径净利润约13亿元,同比增长50%;按...
2026-08-26 20:33
资讯 全球首个大分子可溶微针产品获 FDA 临床默许
近日,中国生物制药(HK 1177)核心企业北京泰德制药研发的 CPX301 可溶微针贴片正式获得美国食品药品监督管理局(FDA)临床试验默示许可,适应症为体重管理。
2026-08-26 17:05
资讯 全球首款自主抽血机器人 Aletta 获 FDA 批准
美国食品药品监督管理局(FDA)正式授予荷兰医疗科技公司 Vitestro 研发的 Aletta 自主抽血机器人 De Novo 上市授权。
2026-08-26 16:52
资讯 戒酒芯片临床试验数据公布
酒精依赖是一种容易复发的慢性精神障碍,患者容易深陷“戒酒、复饮、再治疗”的恶性循环。2025年底,北京市首例盐酸纳曲酮皮下植入剂植入手术在北京回龙观医院完成。
2026-08-26 16:47
资讯 中因科技BCD眼科基因药物被正式纳入优先审评程序
近日,北京中因科技股份有限公司全球首创基因治疗药物ZVS101e 注射液被正式纳入优先审评程序,用于治疗携带CYP4V2双等位基因突变的结晶样视网膜变性(BCD)。由此,审评周期将...
2026-08-26 14:30
资讯 湖南落地中药配方颗粒零加成
8 月 25 日,湖南省医保局官网对外发布《关于全面实施中药配方颗粒零差率政策的通知》(湘医保发〔2026〕32 号),全省各级各类公立医疗机构全面取消中药配方颗粒加成,以实...
2026-08-26 13:16
资讯 海思科达成一项BD合作,最高14.6亿美元的额外里程碑付款和特许权使用费
8月25日,海思科发布公告称,公司与美国Sentivera公司签订独占许可协议,授予其在除中国大陆、港澳台地区外的全球范围内开发、生产和商业化一项临床前自免资产的独家权利。Senti...
2026-08-26 10:59
资讯 武田中国与蚂蚁健康达成合作,共探数字健康创新路径
双方将结合武田在重点疾病领域的专业能力和医学洞察,以及蚂蚁健康在人工智能(AI)、数字平台和生态连接方面的优势,围绕患者需求和医疗健康服务场景开展合作,共同探索数字技...
2026-08-25 19:13






