将人工智能（AI）应用于医疗（实用化）什么是必不可少的？东北大学Medicinal HUB正联合医疗一线、数据科学家以及AI研究人员推进开发各种医用AI，本文将介绍东北大学研究生院齿学研究科教授金高弘恭正在推进研发的，可根据对话时的声音数据来诊断吞咽功能是否下降的AI及成果。
东北大学研究生院齿学研究科教授金高弘恭教授（供图：东北大学）
在日本人的死因中，肺炎一直位居前列。尤其是近年来，随着老龄化的加剧，由于吃饭时的误吞咽而导致吸入性肺炎的比例正在不断增加。有报告称，肺炎死因中约七成是由于误吞咽引起的。需要通过预防方法和对策来尽可能地降低风险。
目前，吞咽障碍诊断通常使用吞咽内视镜检查（VE）、吞咽造影检查（VF）等方法。VE是将鼻腔纤维内窥镜插入咽喉观察食物吞咽状况，VF则是在X线透视下，让被检查者吃下含有钡等造影剂的食物并观察透视图像，评估和诊断吞咽运动和饮食形态是否适当。上述无论哪种方法，都需要专用的设备，并不是在任何医疗机关都能实施的，费用方面也会给患者带来较大的负担。
金高教授表示：“近年来，确实感受到因吸入性肺炎死亡的人数在增加。东北地区的老龄化率较高，宫城县为28.8%，秋田县超过三成，有的城镇乡村甚至超过四成。一些地区还存在难以去大医院看病的问题，有的患者已发展为重症吸入性肺炎才被送到东北大学的医院。为了让这些人在家就能方便地判断吞咽功能是否下降，我们正在致力于开发一种能够根据日常对话分辨是否有形成吞咽障碍风险的AI。饮食是人生的乐趣之一，如果因为害怕误咽而无法享受吃饭的乐趣，那么就无法建立一个丰富多彩的健康长寿社会。”
“吞咽”和“说话”时使用的器官有较多共通部分，如舌、口腔、咽喉等。原本面向因脑中风或外伤等导致语言功能下降的患者、由言语治疗师进行的发声训练，由于也有助于改善进食与吞咽障碍，近年来也被用作对吞咽功能下降患者的康复训练并取得了成果。
金高教授表示：“东北大学医院于2019年开设了吞咽治疗中心，由耳鼻喉科、头颈外科、牙科、康复科等与吞咽障碍相关的多个诊疗科、多个工种共同负责检查和治疗。在和言语治疗师进行交流时，他们表示最近吞咽障碍的训练多了起来。另外，在讨论的过程中，还发现在吞咽和说话时，口腔和咽部使用的器官是共通的。因此我们认为可以利用发音功能的评估来代替吞咽功能的评估。”
在言语治疗师的发音评估中，有单音节清晰度检查、单词清晰度检查、发声清晰度检查、长句朗读评估等等项目，由于一次需要5名言语治疗师来评估（听），因此需要很长时间。在实际的临床工作中难以得到5名言语治疗师的协助，实情评估法也存在“缺乏客观性”、“可信度低”等课题。
金高教授表示：“言语治疗师会对发音和朗读长文时的某些失真进行评估，我们希望能用AI来实现这些评估。我们第一步先按性别、年龄段对正常人的发音进行分类，确认了可以用AI进行评估。现在已经开始收集患者的数据了。所使用的AI原型本来是为了通过声音的异常来发现次品而开发的，所以目前为止虽然案例数量还较少，但都得到了较好的评价结果。”
如果能开发出根据对话时的声音数据诊断吞咽功能障碍的AI，不仅有利于缩减言语治疗师、医生、牙医等医疗从业人员的工作时间，减轻医疗一线的负担，还可以确定应当重点照顾的住院患者，为其提供最佳的医疗服务。
金高教授表示：“随着年龄的增长，人的肌肉力量开始下降，口腔功能也会衰退。有一种观点认为，如果因为口腔衰弱而无法进食，就会开始恶性循环，形成整体的衰弱。帕金森氏症和渐冻人症的患者中，就有在确诊前出现口腔功能衰退的病例。很多人只是觉得身体有点不舒服就不管了，但如果能在患上各种疾病前用AI进行筛查，就能实现早期诊断和治疗。希望能尽快开展实际应用。”
此外，该项目的实用化得到了东北大学的生物初创企业Renascience的协助与支持。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
