16岁华裔少年用AI诊断帕金森,准确率超91%!
居住在大多伦多旺市,就读于列治文山一所高中的华裔学生Matthew Shen年仅16岁,但他已经研发出一款基于人工智能的诊断工具,只需3秒钟的语音录音,就能检测出帕金森病的早期迹象。


沈同学说,他的灵感来自于一位朋友的祖母。那时他才7岁,这位祖母在医院被诊断出患有帕金森病。
“我看到她努力尝试和语言治疗师说话,”他说。“这对我冲击很大,因为约瑟夫的祖母曾经辅导我数学,还陪我玩桌游。如今却看到她说话如此艰难,这真的促使我去做这项研究。”
他的研究成果已经于今年4月发表在学术期刊《Nature Scientific Reports》上,今年2月,他还在西安大略大学的TEDx演讲中分享了这一工作。
沈同学目前就读于St. Theresa of Lisieux天主教高中,他是多2024年2月开始这一项目的。
为了开发这套诊断工具,他投入了1000多个小时。今年4月,他将这一成果提交到约克区科学与技术博览会(Science and Technology Fair),并获得金奖,顺利入围2025年加拿大全国科学博览会(Canada-Wide Science Fair)。在全国赛中,他赢得了银奖以及价值8000加元的“青年创新奖”(Youth Can Innovate Award)。他将奖金的一半捐给了自己高中的科学部门,另一半捐给了区域科学博览会。
准确率高达91%
沈同学解释说:“基本上,它的工作原理是:在用户界面中输入语音,AI工具就会从中提取声音生物标记物。”
“例如,你的音高变化,或者声音振幅的细微偏差。帕金森病患者的手会颤抖,但他们的声音中也会出现细微抖动。所以我分析这些声学变化来做出诊断。它在81份语音样本中达到了91.11%的准确率,并且在多个统计学标准下得到了验证,同时已发表在《Nature Scientific Reports》上,这意味着该成果已经通过相关领域科学家和教授的同行评审,受到了多方严格审查。”
事实证明,帕金森病的早期诊断至关重要。沈同学说:“如果能及早发现,就能通过治疗来缓解症状,防止病情发展到严重阶段。”
接下来,他希望将工具投入实际应用。
“目前还没有任何应用或网站能真正使用它,”他说。“我的下一步计划是建立一个网站,让人们可以免费使用。”
沈同学表示,他的TEDx演讲主题是关于作为年轻发明者如何被认真对待,他觉得现在自己确实做到了。
“核心观点是打破年龄、资源和期望的界限,因为作为一个16岁的少年,没人会认为你能做本科甚至硕士水平的研究。”他说,“但我最终做到了。我以我的帕金森诊断工具作为成果,来谈论这些界限。我认为最大的启示是:无论你的年龄、出身或他人怎么看,只要你全身心投入并努力工作,就能实现目标。”
沈将在9月进入12年级,目前正计划申请加拿大和美国的多所大学,选择生物与生命科学相关专业。
至于父母的态度?他说:“我觉得他们对我所做的很骄傲。不管怎样,他们一直支持我的尝试——无论是经济上,还是开车送我去各地展示成果。”