仅凭5分钟语音就可以诊断遗传疾病?人工智能带来医疗新突破,节省1100万美元检测费用

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

【直播】周一上午10点:口腔种植体、正畸托槽集采成果发布会资讯

【直播】周一上午10点:口腔种植体、正畸托槽集采成果发布会

国家医保局:口腔种植体、正畸托槽集采成果发布会。

2026-09-27 20:18

圣诺生物下半年超30%营收将损失资讯

圣诺生物下半年超30%营收将损失

近日,圣诺生物发布公告,公司的全资子公司圣诺制药于2026 年 8 月 20 日至 2026 年 8月 22 日、2026 年 8 月 24 日及 2026 年 8 月 27 日接受了FDA检查组的现场检查。

2026-09-27 20:12

华东医药自研新药HDM1002减重Ⅲ期达成主要终点资讯

华东医药自研新药HDM1002减重Ⅲ期达成主要终点

高剂量组52周平均减重12 2%,近三成减重超15%

2026-09-27 19:32

联邦制药收到第二次里程碑付款资讯

联邦制药收到第二次里程碑付款

9月24日,联邦制药发布公告,公司9月23日收到诺和诺德支付UBT251注射液2型糖尿病适应症全球II期临床里程碑付款900万美元(扣除丹麦预缴税后)。

2026-09-26 21:34

通化安睿特生物重组人白蛋白注射液暂未获批资讯

通化安睿特生物重组人白蛋白注射液暂未获批

9月22日,国家药监局官网发布的药品通知件送达信息显示,通化安睿特生物制药股份有限公司(以下简称通化安睿特)的重组人白蛋白注射液(受理号:CXSS2600050)于9月21日被签发通...

2026-09-25 17:02

诺诚健华与礼来达成BD合作,最高1亿美元的首付款和近期付款资讯

诺诚健华与礼来达成BD合作,最高1亿美元的首付款和近期付款

根据协议条款,诺诚健华有权获得最高1亿美元的首付款和近期付款,以及最高32 5亿美元的开发和商业化里程碑付款。此外,诺诚健华有权就许可产品的年度净销售额收取个位数百分比...

2026-09-24 16:12

CDE:药物临床试验计算机化系统和电子数据指导原则资讯

CDE:药物临床试验计算机化系统和电子数据指导原则

国际人用药品注册技术协调会( ICH)的 E6(R3)和中国药物临床试验质量管理规范( GCP)中均新增了计算机化系统和电子数据章节。

2026-09-24 15:30

白内障手术走向基层,如何跨过“高质量”这道门槛?资讯

白内障手术走向基层,如何跨过“高质量”这道门槛?

中国白内障手术量仍在增长,且正向更广泛的区域加速蔓延

2026-09-24 12:40

巴泰医疗完成近2亿元D轮融资资讯

巴泰医疗完成近2亿元D轮融资

近日,巴泰医疗科技(浙江)股份有限公司宣布完成近2亿元D轮融资,本轮融资由创东方投资领投,浙江省4+1生物医药与高端器械产业基金、倚锋资本、中益仁资本及个人产业投资人共同...

2026-09-24 11:33

销售里程碑付款合计不超过6.52亿美元,复宏汉霖与Amberstone达成合作资讯

销售里程碑付款合计不超过6.52亿美元,复宏汉霖与Amberstone达成合作

9月23日,复宏汉霖发布公告称,公司与Amberstone Biosciences, Inc 订立合作及许可协议,双方同意基于Amberstone专有的T-MATE™技术平台,就两款T细胞衔接器(T Cell Engag...

2026-09-24 10:34

齐鲁制药4亿元认购同源康医药股权终止资讯

齐鲁制药4亿元认购同源康医药股权终止

近日,同源康医药发布公告称,到最后截止日期9月20日,齐鲁制药与同源康医药认购协议项下的若干先决条件尚未达成或获豁免。该认购协议失效。

2026-09-23 17:54

罗氏mRNA药物Sefaxersen达到IgA肾病III临床试验终点资讯

罗氏mRNA药物Sefaxersen达到IgA肾病III临床试验终点

9月23日,罗氏宣布,正在进行的三期IMAgINATION研究中,Sefaxersen针对原发性IgA肾病(IgAN)成人的试验中,结果呈阳性,研究达到主要终点。研究结果显示,Sefaxersen在37周时相...

2026-09-23 16:19

欧洲正在输掉制药投资竞赛——九家欧洲跨国药企巨头董事会主席的联合公开信资讯

欧洲正在输掉制药投资竞赛——九家欧洲跨国药企巨头董事会主席的联合公开信

当地时间9月22日,阿斯利康、勃林格殷格翰、凯西集团、益普生、葛兰素史克、诺和诺德、诺华、罗氏、赛诺菲九家跨国药企董事会主席联合署名发表公开信《欧洲正在输掉制药投资竞赛...

2026-09-23 14:38

中国生物医药创新提速,全球化与AI赋能开启新周期资讯

中国生物医药创新提速,全球化与AI赋能开启新周期

近日,富瑞金融集团联合BioShanghai上海国际生物医药产业周,在上海成功举办首届生物医药行业媒体圆桌峰会。

文/张蓉蓉 2026-09-23 13:29

“生命有光·未来有她”妇科肿瘤防治宣传月公益活动在沪举办资讯

“生命有光·未来有她”妇科肿瘤防治宣传月公益活动在沪举办

多方共探妇科肿瘤患者诊疗与关爱

2026-09-23 13:05

博锐创合“核药”出海诺华,总交易价款最高至60亿元人民币资讯

博锐创合“核药”出海诺华,总交易价款最高至60亿元人民币

9月22日,苏州博锐创合医药有限公司宣布与诺华就一项临床前放射性配体疗法达成全球独家许可协议。

2026-09-23 10:42

礼来65亿美元建设休斯顿药品制造设施资讯

礼来65亿美元建设休斯顿药品制造设施

美东时间9月21日,礼来宣布已开始建设耗资65亿美元的休斯顿制造设施,该设施将生产Foundayo及其他小分子药物和先进疗法的API。

2026-09-22 17:29

百利天恒:触发第二笔2.5亿美元里程碑付款资讯

百利天恒:触发第二笔2.5亿美元里程碑付款

2023年12月,百利天恒就iza-bren的开发与商业化权益与BMS达成全球战略合作,潜在总金额最高 84 亿美元。按照协议,BMS支付8亿美元不可退还、不可抵扣的首付款,外加两笔各2 5...

2026-09-22 16:10

全国2000多家超市上线“蚂蚁阿福健康专区” 资讯

全国2000多家超市上线“蚂蚁阿福健康专区”

9月22日,医谷网获悉,全国已有2000多家超市门店陆续推出“蚂蚁阿福健康专区”,包括盒马、物美、Olé、银座、新天地、中商超市、重庆百货、大张、红府等多家连锁与区域零售品牌。

2026-09-22 15:00