場(chǎng)景描述：斯坦福大學(xué)和匹茲堡大學(xué)的研究小組，最近發(fā)表了一項(xiàng)用智能手機(jī)檢測(cè)醉酒狀態(tài)的研究，可利用步態(tài)特征檢測(cè)相應(yīng)的血液和呼吸酒精濃度。以后喝沒(méi)喝多，用你的手機(jī)測(cè)一測(cè)就知道。

關(guān)鍵詞：智能手機(jī) 醉酒檢測(cè) 步態(tài)分析

「你喝多了。」

「我沒(méi)喝多?！?/p>

到底喝多沒(méi)喝多，無(wú)需多言，只要帶上你的手機(jī)走兩步，就能判斷出來(lái)。

這是來(lái)自斯坦福大學(xué)和匹茲堡大學(xué)研究小組的最新研究成果。他們利用智能手機(jī)中的傳感器和加速度計(jì)，實(shí)現(xiàn)醉酒狀態(tài)判斷，在 22 名志愿者試驗(yàn)中，獲得了 92．5％ 的準(zhǔn)確率。

喝酒一時(shí)爽，醉酒危害多

國(guó)內(nèi)素來(lái)有「無(wú)酒不成宴」的說(shuō)法。相信很多人對(duì)國(guó)內(nèi)的酒文化都不陌生，每逢宴席聚會(huì)，總少不了被勸酒。

我國(guó)白酒人均消耗 4．34 升／年，人均消費(fèi)近 2 萬(wàn)元／年 呈穩(wěn)定上升趨勢(shì)（數(shù)據(jù)來(lái)源：天風(fēng)證券研究所）

雖說(shuō)喝酒會(huì)給人帶來(lái)快感，但是無(wú)論小酌還是多喝，都不會(huì)怡情，只會(huì)傷害自己的身體，還容易因醉酒而發(fā)生各種事故。

據(jù)世衛(wèi)組織調(diào)查報(bào)告顯示，每年全球因酒精致死 300 萬(wàn)人，酒精的有害使用占全球疾病負(fù)擔(dān)的 5．1％。

酒精致死事件和疾病中，消化系統(tǒng)疾病占比最大（2016 年）

數(shù)據(jù)來(lái)源：WHO《Global status report onalcohol and health》

此外，因酒后駕駛造成的交通事故占比近 30％，2019 年僅上半年，因酒駕醉駕導(dǎo)致的非死亡交通事故就達(dá)到 7512 起。

匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院的首席研究員 Brian Suffoletto，現(xiàn)在就職于斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院急診醫(yī)學(xué)系。他介紹說(shuō)，自己大學(xué)時(shí)的好友，就是因一次酒后駕駛事故而離開(kāi)人世。而他這些年在急診科，也見(jiàn)過(guò)了太多因酒精中毒被送來(lái)的成年人。

因此他認(rèn)為，實(shí)時(shí)掌握有關(guān)酒精中毒的信息幫助人們減少飲酒、預(yù)防酒后駕駛等很重要。近十年來(lái)，他一直致力于研究數(shù)字化的飲酒干預(yù)措施，防止過(guò)量飲酒造成的傷亡。

拿上手機(jī)走直線，檢測(cè)是否喝醉

目前，對(duì)于醉酒的檢測(cè)，一般依賴于常規(guī)方法，如呼吸分析儀或抽血，但這些都需要專業(yè)儀器和專業(yè)人士的參與。

Brian Suffoletto 希望能借助身邊的工具來(lái)檢測(cè)，他表示：「如今我們無(wú)論走到哪里，都隨身攜帶強(qiáng)大的傳感器（智能手機(jī)）。因此，我們要學(xué)習(xí)如何使用它們來(lái)最好地為公共衛(wèi)生服務(wù)?！?/p>

近日，他所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在《酒精與藥物研究雜志》（《Journal of Studies on Alcohol and Drugs》）發(fā)表了最新研究《A Preliminary Study Using Smartphone Accelerometers to Sense Gait Impairments Due to Alcohol Intoxication》，介紹了使用智能手機(jī)檢測(cè)是否醉酒的方法。

一項(xiàng)使用智能手機(jī)加速計(jì)檢測(cè)酒精中毒引起的步態(tài)損傷的初步研究

本次研究聚焦在血液酒精濃度（BAC）和呼吸酒精濃度（BrAC）與步態(tài)特征方面的關(guān)聯(lián)度。

第一步：受試者飲酒

2018 年下半年，Suffoletto 團(tuán)隊(duì)招募了 22 位年齡在 21 至 43 歲之間的成年人，作為志愿者，進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)室研究。

這 22 位志愿在接受研究之前，被要求 24 小時(shí)內(nèi)戒酒，并避免服用其他精神藥物和咖啡因。

然后，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，志愿者們?cè)?1 個(gè)小時(shí)內(nèi)，喝完了特定劑量的伏特加和酸橙汁的混合飲料，這些劑量是測(cè)算好，能夠達(dá)到 BrAC＝0．20％（表示每公升的呼氣中，含有 0．2 毫克的酒精）。

飲酒劑量分別根據(jù)志愿者的身高、體重計(jì)算得出

之所以要確認(rèn)志愿者的 BrAC 能夠達(dá)到 0．2％，是因?yàn)樵诿绹?guó)全境，若 BrAC 超過(guò) 0．2％ 駕駛，則會(huì)被認(rèn)定為犯罪。

第二步：步態(tài)、酒精濃度數(shù)據(jù)采樣

飲酒后，志愿者每小時(shí)進(jìn)行一次步行實(shí)驗(yàn)。研究者對(duì)其步行數(shù)據(jù)、呼吸酒精濃度以及血液中的酒精濃度進(jìn)行了測(cè)量。

在實(shí)驗(yàn)之前，研究人員已將智能手機(jī)固定在每個(gè)參與者的背部下方。步行實(shí)驗(yàn)時(shí)，志愿者會(huì)在指示下，在平坦、鋪著地毯的地面，沿著直線走 10 步，接著轉(zhuǎn)身，走回起點(diǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)一個(gè)叫做 phyphox 的手機(jī) App 來(lái)記錄加速度計(jì)數(shù)據(jù)，之后進(jìn)行步態(tài)特征提取。

志愿者步行時(shí)，智能手機(jī)的傳感器和該 App 會(huì)測(cè)量其 x、y、z（左右、前后、垂直）三個(gè)方向的數(shù)據(jù)。

這項(xiàng)研究的一項(xiàng)重要優(yōu)勢(shì)是，他們發(fā)現(xiàn)使用邏輯回歸模型可以實(shí)現(xiàn)高精度。這使他們能夠檢查模型中各個(gè)步態(tài)特征的相對(duì)貢獻(xiàn)（使用機(jī)器學(xué)習(xí)無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)）。

其中，他們發(fā)現(xiàn)沿手機(jī) x 軸的幅度和方差是關(guān)鍵的預(yù)測(cè)指標(biāo)（x 軸表示步行過(guò)程中的左右搖擺）。

在 17 名 BrAC 達(dá)到 0．08％ 以上的志愿者步態(tài)特征數(shù)據(jù)中，x 軸數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果影響最大

該研究的另一優(yōu)勢(shì)為，只使用 10 步的步行樣本，這類樣本在日常自然環(huán)境中，也是很容易收集的。

結(jié)果：利用步態(tài)變化測(cè)醉酒，準(zhǔn)確率 92．5％

研究結(jié)果表明，研究人員能夠利用步態(tài)變化，來(lái)確定參與者的呼吸酒精濃度何時(shí)超過(guò)美國(guó)法律上規(guī)定的 0．08％，準(zhǔn)確率為 92．5％。

注：按照美國(guó)大多數(shù)州的法律，成年人體內(nèi)酒精濃度超過(guò) 0．08％ 即為醉酒，超過(guò) 0．2％ 駕駛則為違法酒駕。

但由于樣本量較小，步態(tài)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量有限，當(dāng) BrAC 為 0．08％ 或更低時(shí)，步態(tài)特征能否區(qū)分低度的飲酒，就不是很確定了。

另外，研究中，手機(jī)是固定在背部下方的。但一般情況下，人們的手機(jī)是放在衣服口袋，這是否會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，也未可知。

不過(guò)研究小組表示，下一步研究小組將在更現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中測(cè)試這種設(shè)置，比如手機(jī)放在口袋中、在擁擠的酒吧走廊環(huán)境中。

預(yù)防年輕人酗酒

研究團(tuán)隊(duì)表示，雖然存在這些局限性，但這項(xiàng)「概念驗(yàn)證研究」，仍然為將來(lái)用手機(jī)檢測(cè)酒精造成損傷的相關(guān)研究，奠定了基礎(chǔ)。這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)可以應(yīng)用在駕駛行為監(jiān)督、精密儀器操作、酒精依賴治療等場(chǎng)景中。

如果這項(xiàng)研究發(fā)展足夠成熟，智能手機(jī)可以直接替代傳統(tǒng)的酒精濃度檢測(cè)工具，這將大大節(jié)省人力與物力成本。

而更重要的是，屆時(shí)喝醉酒就不用等交警來(lái)檢查了，因?yàn)榭赡茉谀阕像{駛座位之前，你的智能手機(jī)就已經(jīng)發(fā)出警報(bào)，通知你的親朋好友來(lái)接走你。
責(zé)編AJX