如何突破感知邊界?一款A(yù)I聽(tīng)診器的啟發(fā)

醫(yī)療技術(shù)的突破,往往不是在更快的算法里,而是在重新認(rèn)識(shí)人類感知的邊界。

聽(tīng)診器是醫(yī)學(xué)史上最具象征意義的工具之一。自 1816 年 Laennec 發(fā)明以來(lái),它幾乎未曾改變——醫(yī)生聽(tīng)得見(jiàn)的,是生命的節(jié)律;聽(tīng)不見(jiàn)的,卻可能是疾病最早的信號(hào)。

直到今天,它的物理極限仍舊清晰——人耳能感知的聲音在 20 至 2000 Hz 之間。而許多疾病的“前奏”,恰恰藏在更低的 3–40 Hz 低頻次聲波里,那是醫(yī)生聽(tīng)不見(jiàn)的“沉默地帶”。

這片沉默,如今被打破。

近日,來(lái)自以色列的 Sanolla宣布,其革命性產(chǎn)品——VoqX智能聽(tīng)診器已獲得美國(guó) FDA 批準(zhǔn)。這是世界上第一款能夠捕捉 3 Hz 低頻次聲波的智能聽(tīng)診器,也是一場(chǎng)“聽(tīng)診技術(shù)”真正意義上的范式躍遷。它不僅可以“聽(tīng)到”傳統(tǒng)聽(tīng)診器聽(tīng)不到的低頻信號(hào),還能利用 AI 算法進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別、標(biāo)注和風(fēng)險(xiǎn)提示,讓心肺疾病的早期發(fā)現(xiàn)更加精準(zhǔn)和普惠。



01

“聽(tīng)不見(jiàn)”的低頻聲,恰恰是疾病最早的信號(hào)


200 多年來(lái),傳統(tǒng)聽(tīng)診器在臨床中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用,但它的能力與醫(yī)生的耳朵緊密綁定。人耳對(duì)頻率的感知范圍僅為 20–2000 Hz,而許多心肺疾病的早期預(yù)警信號(hào)隱藏在 3–40 Hz 的低頻次聲波域。


比如:

  • 充血性心力衰竭早期的舒張期奔馬律

  • 肺炎初期的細(xì)微濕啰音;

  • 慢性阻塞性肺疾病(COPD)的氣道狹窄雜音。

這些信號(hào)往往是“尚未出現(xiàn)明顯癥狀”時(shí)的第一批臨床指標(biāo)。但因?yàn)轭l率過(guò)低,傳統(tǒng)聽(tīng)診器無(wú)法捕捉,導(dǎo)致早期漏診、誤診十分常見(jiàn)。


VoqX 的突破在于,它將這段“聽(tīng)不見(jiàn)”的頻譜納入了診斷視野。它利用高靈敏度壓電薄膜傳感器,能夠精準(zhǔn)捕捉 3 Hz 起始的低頻聲波,再通過(guò)智能信號(hào)處理將其轉(zhuǎn)換成人耳最敏感的頻率范圍,讓醫(yī)生在不改變操作方式的前提下,“聽(tīng)清楚”過(guò)去無(wú)法感知的聲音


以“沉默性肺炎”為例:許多 COVID-19 患者早期肺部病變沒(méi)有明顯體征,但 VoqX 可以通過(guò)低頻分析識(shí)別出輕微啰音,只需將設(shè)備貼在胸部(甚至無(wú)需脫衣服),即可實(shí)時(shí)給出提示。在疫情期間,該技術(shù)獲得歐盟 Horizon 2020 抗疫計(jì)劃 500 萬(wàn)歐元支持,成為早期檢測(cè)方案的重要組成部分。


VoqX 的創(chuàng)新之處在于,它用一片高靈敏度壓電薄膜“聽(tīng)見(jiàn)”了這些聲音。傳感器捕獲到3 Hz起的超低頻信號(hào)后,設(shè)備會(huì)將其轉(zhuǎn)化為醫(yī)生可感知的可聽(tīng)范圍,并結(jié)合動(dòng)態(tài)降噪算法,在嘈雜環(huán)境中仍能精準(zhǔn)識(shí)別。


這不是一次單純的技術(shù)升級(jí),而是一次認(rèn)知重構(gòu):

Sanolla 不是改進(jìn)聽(tīng)診器,而是重新定義“醫(yī)生能聽(tīng)見(jiàn)什么”。



02

AI 算法,讓“聽(tīng)診”變成“診斷”


如果說(shuō) VoqX 的低頻傳感能力讓醫(yī)生“聽(tīng)得更清楚”,那么它的 AI 算法讓醫(yī)生“聽(tīng)得更明白”。


設(shè)備內(nèi)置邊緣 AI,可在無(wú)需聯(lián)網(wǎng)的情況下實(shí)時(shí)識(shí)別心肺異常信號(hào)。算法經(jīng)過(guò)超過(guò) 10 萬(wàn)份真實(shí)聽(tīng)診記錄訓(xùn)練,能夠自動(dòng)識(shí)別包括肺炎、哮喘、心衰在內(nèi)的 12 類常見(jiàn)疾病,并同步計(jì)算心率、呼吸頻率等生理參數(shù)。


傳統(tǒng)聽(tīng)診的準(zhǔn)確率在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)僅 30–40%,而 VoqX 在同類場(chǎng)景下的準(zhǔn)確率達(dá)到 90%。這意味著,AI 不再只是“輔助醫(yī)生”,而是成為臨床判斷的“第二聽(tīng)覺(jué)”。


更重要的是,AI 的介入讓聽(tīng)診從經(jīng)驗(yàn)行為變成可計(jì)算的診斷。


過(guò)去,醫(yī)生的“耳朵”決定了診斷水平;現(xiàn)在,算法讓這種能力被結(jié)構(gòu)化、復(fù)制化、共享化。


這正是醫(yī)療AI最深層的價(jià)值所在——不是替代醫(yī)生,而是延展人類的感官與認(rèn)知。



03

技術(shù)與應(yīng)用的“雙軌突破”


VoqX 不只是一個(gè)能聽(tīng)見(jiàn)低頻的設(shè)備,它同時(shí)重寫了醫(yī)生的工作流:


  • 實(shí)時(shí)反饋:內(nèi)置顯示屏能同步呈現(xiàn)心肺波形,醫(yī)生能“聽(tīng)”也能“看”;

  • 數(shù)據(jù)存儲(chǔ):聽(tīng)診記錄可長(zhǎng)期保存、復(fù)盤、共享,為病例研究提供基礎(chǔ);

  • 系統(tǒng)集成:設(shè)備可與電子病歷系統(tǒng)(EHR)無(wú)線連接,減少人工記錄;

  • 動(dòng)態(tài)降噪:AI 自動(dòng)識(shí)別環(huán)境噪聲并過(guò)濾,提高聽(tīng)診穩(wěn)定性。

聽(tīng)診器這個(gè)再基礎(chǔ)不過(guò)的工具,被重新嵌入了數(shù)字化的臨床生態(tài)。


它不再是醫(yī)生的個(gè)人能力延伸,而是醫(yī)療系統(tǒng)的數(shù)據(jù)入口。


這也是醫(yī)療創(chuàng)新最重要的轉(zhuǎn)變:從“強(qiáng)化一個(gè)人”,到“優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)”。



04

Sanolla的思路:技術(shù)創(chuàng)新的“反常識(shí)路徑”


Sanolla 成立于 2016 年,以“生命之聲”(Sounds of Life)為核心技術(shù)路線。


這家公司沒(méi)有試圖創(chuàng)造更復(fù)雜的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng),而是回到最簡(jiǎn)單的診斷行為——聽(tīng)診——并重新思考:能否讓這個(gè)最基礎(chǔ)的動(dòng)作更智能、更敏銳?


這是一種典型的“反常識(shí)創(chuàng)新”邏輯:

選擇一個(gè)被忽視的傳統(tǒng)環(huán)節(jié)——聽(tīng)診器幾乎沒(méi)有人認(rèn)為還有改進(jìn)空間;


在感知維度上突破,而非算法堆疊——他們從信號(hào)物理層出發(fā),而不是AI堆棧;


構(gòu)建應(yīng)用生態(tài)而非單點(diǎn)產(chǎn)品——VoqX 只是其中一環(huán),Sanolla 還開發(fā)了:

    • PyXy?:家庭心肺監(jiān)測(cè)儀,用于慢病預(yù)警;

    • SonoX:3D聲圖分析系統(tǒng),用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的快速分診。


這套組合說(shuō)明:Sanolla 不只是造設(shè)備,而是在布局一個(gè)“聲學(xué)診斷生態(tài)”。


他們?cè)谥匦露x一個(gè)問(wèn)題——既然每一次呼吸、每一次心跳都帶有聲學(xué)特征,那么醫(yī)學(xué)診斷是否可以“聽(tīng)”出更多答案?



05

全球觀察與未來(lái)展望


對(duì)所有關(guān)注創(chuàng)新的人來(lái)說(shuō),Sanolla 的故事帶來(lái)三個(gè)啟發(fā):

① 創(chuàng)新從感知邊界開始。
當(dāng)一個(gè)領(lǐng)域陷入慣性時(shí),最容易突破的往往不是算法,而是人類的感官極限。正如顯微鏡放大了“看”的能力,VoqX 擴(kuò)展了“聽(tīng)”的范圍。

② 真正的AI創(chuàng)新,是讓知識(shí)被復(fù)制。
AI 不是讓醫(yī)生更聰明,而是讓更多醫(yī)生能像專家一樣判斷。這是醫(yī)療AI的真正普惠邏輯。

③ 技術(shù)躍遷要配合系統(tǒng)重構(gòu)。
VoqX 的突破不僅在設(shè)備上,更在工作流、接口和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重寫。創(chuàng)新的生命力,來(lái)自能否融入系統(tǒng),而非孤立存在。



06

結(jié)語(yǔ)


200年前,Laennec 用木管聽(tīng)見(jiàn)了人類的心跳;


今天,Sanolla 讓醫(yī)生第一次“聽(tīng)見(jiàn)”了 3 Hz 的心肺低語(yǔ)。


這場(chǎng)跨越兩個(gè)世紀(jì)的創(chuàng)新不是對(duì)傳統(tǒng)的顛覆,而是一種更深層的延續(xù)。


它提醒我們:醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步,從來(lái)不只是為了看得更清楚、測(cè)得更精準(zhǔn),而是讓人類重新感知生命本身。


當(dāng)科技從顯微鏡、影像儀器,延伸到我們看不見(jiàn)的低頻世界,醫(yī)學(xué)的疆界,也許才剛剛開始重新定義。




參考鏈接:
1.Sanolla Ltd. “FDA grants 510(k) clearance for the world’s first AI-ready infrasound stethoscope VoqX?.” PR Newswire, 2022.
2.MedicalDeviceNetwork. “FDA grants clearance for Sanolla’s AI-ready VoqX stethoscope.” 2022.
3.MassDevice. “Sanolla’s smart infrasound stethoscope wins FDA clearance.” 2022.
4.BioWorld. “FDA clears AI-infrasound smart stethoscope from Sanolla.” 2022.
5.Israel21c. “World’s first AI-ready infrasound stethoscope gets FDA nod.” 2022.