구글 연구 조직인 구글 리서치가 기침 소리 1억 개를 사용해 훈련시켜 결핵 등 질병 초기 증상을 감지할 수 있는 AI 모델인 HeAR(Health Acoustic Representations)을 발표했다.
인도 AI 스타트업 살싯테크놀러지(Salcit Technologies)와 협력해 개발된 HeAR은 잠비아 병원과 유튜브 상 동영상에서 얻은 3억 개 이상 코 훌쩍이는 소리, 기침 소리, 재채기 소리, 호흡음으로 훈련됐다. 또 훈련 데이터에는 기침 소리 1억 개가 포함되어 있었다.
수많은 데이터에서 얻은 정보를 바탕으로 HeAR은 건강 관련 소리 패턴을 식별한다. 구글에 따르면 HeAR은 다양한 작업에서 유사한 모델보다 상위 성능을 발휘하며 건강 관련 음향 데이터 패턴을 포착하는 데 있어 뛰어난 성능을 갖추고 있음이 밝혀졌다. 구글은 HeAR은 데이터가 부족한 경우가 많은 헬스케어 연구 세계에서 중요한 요소라고 말했다.
또 구글은 HeAR과 살싯테크놀러지가 개발한 Swaasa를 결합해 기침 소리를 기반으로 한 결핵 조기 발견을 위한 연구와 강화에 힘쓰고 있다고 보고했다. Swaasa는 AI를 사용해 환자 기침 소리를 분석하고 폐 건강 상태를 평가하는 모델로 10초간 녹음 데이터를 사용하면 94% 정확도로 질병을 진단할 수 있다.
한때 불치병이라 불렸던 결핵은 의료 기술이 발달한 현대에는 치료 가능한 질병이 됐다. 하지만 전 세계적으로 매년 환자 수백만 명이 빈곤 등 문제로 의료 서비스에 접근하지 못해 방치되고 있다. WHO 등 조직은 결핵 퇴치를 위해 활동하고 있지만 퇴치에는 진단 개선이 필수적이다. 이에 HeAR 같은 AI가 주목받고 있다. AI는 결핵 발견 과정을 개선할 뿐 아니라 전 세계인이 더 쉽게 접근하고 저렴한 가격으로 치료를 받을 수 있도록 하는 데 중요한 역할을 할 수 있다.
Sounds our bodies make — like coughs — contain valuable health information. Learn how AI models built using HeAR, a bioacoustic foundation model trained on 100 million cough sounds, can help flag early signs of diseases like tuberculosis ↓ https://t.co/Mrqgspa0vm
— Google (@Google) August 22, 2024
구글 리서치 관계자는 어떤 이유로든 결핵 진단이 지연되는 것을 볼 때마다 마음이 아프다며 하지만 HeAR과 같은 음향 바이오마커는 이 슬픈 이야기를 끝낼 수 있는 가능성이 있다면서 결핵 퇴치를 위한 활동에서 HeAR이 할 수 있는 역할에 깊이 감사하고 있다고 말했다. 또 결핵 퇴치를 위한 유엔 주최 조직(StopTB Partnership) 디지털 헬스 전문가 친 지젠은 HeAR과 같은 솔루션으로 AI를 활용한 음향 분석이 가능해져 결핵 스크리닝과 감지에 새 지평을 열 수 있다며 이를 통해 결핵이 유행하는 빈곤국 등 사람이 경제적 부담 없이 쉽게 접근할 수 있는 도구가 될 가능성이 있다고 말했다.
구글 리서치는 HeAR은 음향 건강 연구에서 큰 진전이라며 결핵과 흉부, 폐, 그 외 질병 영역에서의 향후 진단 도구와 모니터링 솔루션 개발을 진행하며 연구를 통해 전 세계 커뮤니티 건강 상태 개선에 기여하려 한다고 보고했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.