排便音を聞くと下痢しているかどうかわかりますか? 350回のトイレの音を聞いた後、このAI認識精度は98％に達しました

Produced by Big Data Digest

Author: Caleb

糞便は人間が排泄する大きな「宝物」とも言えます。

便の形状は人の健康状態を判断するだけでなく、個人情報が漏洩する可能性もあることから、便は健康管理の分野でも非常に重要な役割を果たしていることがわかります。 AIの役割。

現在、排便音も医学的証拠として利用できるという新たな研究もあり、便に関する研究はますます複雑になっているようです。

米国のジョージア工科大学に所属する研究者らは、設置された機械を使用する機械学習モデルを提案した論文「糞便論文: 機械学習を使用した下痢の検出」を発表しました。センサーを使用して排便音を録音し、人に下痢の症状があるかどうかを判断します。

論文リンク:

https://asa.station.org/doi/10.1121/10.0015504

この研究には匂いだけでなく音も含まれているようです~

精度は98%ですが、アルゴリズムは350の排便音を聞きました

下痢を引き起こす細菌性疾患であるコレラは、毎年数百万人が罹患し、約 15 万人が死亡していることがわかっています。

しかし、早期発見と医療専門家への警告はコレラの影響を効果的に軽減することができますが、同様の腸疾患の監視は依然としてデリケートな問題です。

そこで研究者たちは、排便音という新しい検出方法を提案しました。

トイレにセンサーと内蔵マイクを設置して排便音を録音し、機械学習で音を分析し、下痢の有無をインジケーターランプで知らせます。

音を分析するとき、システムはまず排便音をアン音に変換します。スペクトログラムと呼ばれる画像。状況に応じて、音やスペクトログラムは異なる特性を持ちます。たとえば、排尿は一貫した調子を生成しますが、排便は特定の調子を持ち、下痢はよりランダムです。

生成されたスペクトル画像は機械学習アルゴリズムに送信され、さまざまな特徴に基づいて分類されます。

アルゴリズムをトレーニングするために、研究者たちは YouTube とサウンド データベースからの 350 のオーディオ クリップを使用しました。 Soundsnap トイレ関連の音声データ。標準的な排便、下痢、排尿、おならをカバーします。

テスト結果によると、音声などの背景ノイズが除去された場合、システムの精度は 98% に達し、背景ノイズが維持された場合、システムの精度は 96% になります。

システムはまだ排便音に基づいて下痢か非下痢かを比較的正確に区別できるようです。

この論文の筆頭著者であるマイア・ガトリン氏は、「この設置面積の小さいセンサーが、コレラの影響が続いている地域に設置できることを願っています。」と述べています。また、災害地域（水質汚染）でも使用でき、水系病原菌の蔓延につながる）、さらには看護/ホスピス施設で患者の排便を自動的に監視するために使用することもできるかもしれない。おそらくいつか、このアルゴリズムは既存のホームスマートと組み合わせることができるだろう。自分自身の排便と健康状態を監視するためのデバイスです。」

研究者らは、将来的には排便音だけでなく、さまざまな病気の異常変化を予測するために排尿音も含めて研究したいと述べています。

emmm 消化菌はただ言いたいだけです:「来るな!」

大便の研究もこれに続きました

この研究を大便の研究と組み合わせることができたら、どうなるか想像してみてください。いや…いや、この写真はちょっと美しすぎるので、見る勇気がなかったとダイジェスト菌は言いました。

しかし、多くの消化器科医が患者の便を分析し、炎症性腸疾患や過敏性腸症候群の兆候である可能性のある異常を探すことで、さらに多くのことを知りたいと望んでいることは事実です。

たとえば、昨年 5 月、デューク大学は、既存のトイレ システム内でこのプロセスのほとんどのステップを自動化できる新技術を開発しました。さらに、AI を使用して、流された大便をスキャンして分類することもできます。

これがデューク大学が提案したスマートトイレです。

このシステムは、既存のトイレのパイプに設置して排泄物の画像を収集するように設計されています。サポートする AI アルゴリズムは、3,000 を超える固有の便画像でトレーニングされています。これらの便は次のように分類されています。消化器科医は、ゆるい、正常、便秘、血液の有無にかかわらず検査します。

その後、アルゴリズムは画像自体を分析できます。このアルゴリズムは、便を 85% の確率で正確に分類し、血液を 76% の確率で正確に検出しました。

この研究の主任研究者であるソニア・グレゴ氏は、「この技術はトイレの配管に設置でき、患者は水を流す以外に何もする必要がないため、患者がこの技術を使用する意欲については楽観的である。これは非常に重要だ」と述べた。 「これは、長期療養施設で暮らしている患者など、自分の状態を報告できない患者にとって特に有用です。」 この研究の筆頭著者であるデボラ・フィッシャー氏は、「通常、腸内科医は胃の検査に頼らなければなりません」と述べた。患者が自分の便について自己申告した情報に基づいて、胃腸の健康上の問題の原因を特定するのに役立ちますが、これは非常に信頼性が低い場合があります。患者は自分の便がどのようなものであったか、どのくらいの頻度で排便したかを覚えていないことがよくあります。これは標準的なモニタリング プロセスの一部です。スマート トイレ技術により、慢性胃腸疾患をより正確かつタイムリーに診断するために必要な長期的な情報を収集できるようになります。」

私はそれを期待していませんでした。ある日、うんちが本当に丸まってしまいました。

関連レポート:

https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2212/22/news067.html

https://www.eurekalert.org/news-releases/972604

https://medicalxpress.com/news/2022-12-feces-thesis-machine-diarrhea.html

https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1132335.htm

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