大約90%的兒童在達到學齡時，都會經歷中耳充滿液體的情況，這會使聲音變悶，有時還會引發感染。診斷通常需要去專科醫生處就診，但研究人員現在開發了一款應用，它只需要一個智慧手機和一個紙漏斗，就可以同樣準確地檢測出這種液體。
華盛頓大學保羅·G·艾倫計算機科學與工程學院的博士生賈斯汀·陳（Justin Chan）說：“考慮到問題的規模，我們真的想設計一種能夠準確檢測，並且能夠被廣大受眾使用的技術。” 陳是這項測試該應用的新研究的主要作者，該研究本週發表在《科學轉化醫學》雜誌上。
液體通常會自行清除，但如果不能清除，則可能導致一種稱為急性中耳炎的疼痛性耳部感染。在某些情況下，液體可能會持續一年以上，在此期間會導致聽力損失。如果這種情況發生在兒童學習說話時，可能會減緩他們語言和社交技能的發展。
支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
華盛頓大學醫學院耳鼻喉科-頭頸外科助理教授蘭德爾·布萊（Randall Bly）博士在西雅圖兒童醫院執業，他使用該應用程式和漏斗檢查他女兒的耳朵。圖片來源：丹尼斯·懷斯華盛頓大學
醫生通常透過觀察耳朵進行視覺評估來檢測問題。然而，陳說這種方法的準確率只有50%。 “現在，如果你帶你的孩子去看兒科醫生，或者任何急診家庭醫生，他們判斷中耳是否有積液的方式是看鼓膜，”合著者、華盛頓大學頭頸外科住院醫師沙拉特·拉朱（Sharat Raju）說。“這真的是一項非常困難的視覺評估——一些研究表明，檢測的準確率相當低。瞭解是否有積液的最佳方法實際上是對鼓膜的活動性進行評估。” 更準確的診斷需要專科醫生進行檢查。
為了提供更便宜和更易於獲得的替代方案，華盛頓大學的研究人員轉向了智慧手機。首先，使用者按照模板將一張紙剪裁併貼上成一個漏斗，可以將其放在智慧手機和患者的耳朵之間。接下來，該應用程式透過手機的揚聲器播放啁啾聲；聲波從鼓膜反射回來並撞擊手機的麥克風，在那裡它們被記錄下來並由應用程式進行分析。鼓膜後有積液的鼓膜的振動方式與中耳充滿空氣（正常情況）時的振動方式不同。
為了開發這款應用程式，研究人員首先為耳朵有和沒有積液的患者播放了啁啾聲。他們記錄了回聲，這表明鼓膜的活動性。然後，他們使用機器學習模型對返回的聲波進行分類，確定哪些音訊特徵表明耳朵正常，哪些表明存在積液。一旦他們訓練了該應用程式，他們就在西雅圖兒童醫院對 98 名年齡在 18 個月至 17 歲之間的兒童進行了測試。該應用程式在 85% 的情況下正確檢測到積液，並在 82% 的情況下正確識別出無積液的耳朵。“這與我們在臨床上可用的最佳診斷技術相當，”拉朱說。家長在 25 名受試者身上嘗試了該應用程式，其測試效果與醫生一樣有效。
研究人員目前正在努力獲得該應用程式的 FDA 批准，併成立了一家公司將其商業化；他們希望在年底前將其投入使用，以幫助家長在家中跟蹤孩子的耳部健康。例如，它可以證實孩子的發燒和拉扯耳朵是由耳部感染引起的，而不是其他疾病引起的。對於中耳長時間頑固充滿液體的患者來說，它可能會更有幫助。如果一個孩子這個問題持續超過三個月，醫生通常建議進行手術，在鼓膜中植入一根小引流管。
哈佛醫學院學術事務副主席、耳鼻喉科外科醫生詹妮弗·申（Jennifer Shin）說：“通常，現在發生的情況是，人們會來並隨著時間的推移監測耳朵積液的消退情況。”她沒有參與這項新研究。但如果新應用程式有效，家長可能會避免多次看醫生。“即使患有複發性急性中耳炎，但仍能清除積液的兒童可能不一定需要接受手術，”申指出。“透過智慧手機獲得更多資訊——家庭可以使用這些資訊來幫助考慮決策，併為臨床醫生提供更多資訊——從長遠來看確實有幫助。”
除了家庭使用外，陳還表示，該應用程式可以幫助那些缺乏資源進行傳統耳部檢查的醫生。“智慧手機無處不在，”他說。“如果發展中國家的醫生可以使用智慧手機，他們基本上就可以獲得專家級的準確度。”