Как едно приложение, което проследява кашлицата ви, може да ви спаси живота

„Нашето усещане е, че проследяването на кашлица е за всеки с бели дробове“, каза Джо Брю, съосновател и главен изпълнителен директор на Hyfe AI — компанията зад AI-захранването Приложение CoughTracker

Но това всъщност подценява потенциала за промяна на живота на тази малко позната — но завладяваща — технология за наблюдение на здравето.

За да илюстрира как проследяването на кашлицата може да промени — и един ден дори да спаси — живота ви, Brew ни преведе през интересното начало на приложението CoughTracker, как AI на компанията е нараснал, за да разбере разликата между кашлицата и кучешкия лай и как мобилната технология е направила възможно проследяването на кашлицата в такива подробности.

Защо трябва да следите кашлицата си

Ако сте като мен, вероятно не мислите много за кашлицата си, но Брю обясни защо това трябва да се промени.

„Дори и да нямате хронична кашлица, вие нямате туберкулоза, нямате една от онези класически кашлица заболявания, но няколко пъти в годината получавате кашлица точно като другите здрави хора и това е ценно информация. Точно както наличието на термометър в шкафа в банята ви е полезно нещо, сега можете да измервате този много разпространен, много често срещан симптом“, каза Брю.

„В бъдеще, когато става въпрос за лечение на кашлица – кашлицата, между другото, е най-разпространеният симптом, с който хората идват в лекарските кабинети – лекарите ще погледнат назад и чудя се: „Как правехме това преди автоматичното броене на кашлица?“ [Сега] те просто питат пациента и очакват пациентът да знае, но знае ли някой всъщност колко кашлица? Абсолютно не."

Лекарите се занимават с кашлящи пациенти от векове, така че със сигурност знаят всичко, което трябва да се знае за кашлицата. Имайки предвид всичко това, има ли значение проследяването? Това е мястото, където използването на изкуствен интелект и мобилни технологии, по същия начин, по който броим стъпките си, може да промени начина, по който лекарите се справят с тях.

„Сто процента от лекарите ще кажат, че използвам кашлица през цялото време. Гледам кашлицата, лекувам кашлица, диагностицирам въз основа на кашлица“, каза Брю. „Те дори използват звука на кашлица, така че абсолютно лекарите разбират, че има значение. и те знаят, че повече кашлица е лошо, по-малко кашлица е добро. Но след като влезете в супергранулираните неща, лекарите не знаят какво да правят, защото никога не са седели до леглото ви цяла нощ. Просто няма никакви доказателства, защото когато отидете да посетите лекар, те са с вас за 10 минути и не могат да изградят набор от данни, който да е полезен. Сега предлагаме по-високо ниво на прецизност.“

Мобилните технологии го правят възможно

AI на Hyfe изгражда и анализира този набор от данни, но не би могъл да направи това, без да има достъп до звука от кашлянето ни. Брю се засмя, като каза: „Ако сте се опитали да създадете универсален инструмент за проследяване на кашлица през 2000 г., добре късмет, нали?" Но сега имаме устройства, които имат всички сензори, необходими за проследяване на кашлица реалност. Brew смята носимите устройства за най-доброто устройство за работа.

„Мисля, че най-добрият форм фактор ще бъде смарт часовник и можете да направите приложението достатъчно леко, за да работи с такъв. Най-добрият начин [за проследяване на кашлицата] ще бъде с часовника, който създаваме, и основната причина е просто безпрепятствената му близост до устата. С телефоните се случват много неща, които не трябва да се случват, ако искате да правите аудио проследяване. Те отиват в чантите, отиват в задните джобове и остават на кухненския плот. Има последователност да имаш часовник на китката си.“

Текущото приложение на Hyfe работи на iOS и Android телефони, където въздействието върху процесора и живота на батерията е сравнително ниско. Въпреки това, качеството на звука е мястото, където нещата се усложняват.

„Наистина евтините телефони правят много странни неща с аудиото, така че нашите алгоритми са научили, че така звучи кашлицата на iPhone и така звучи кашлицата на телефон за 80 долара.“

Hyfe кара хората да коментират аудиото, което събира, което между другото се събира и анализира само когато вие се съгласявате да му позволите да го направи — в противен случай всичко остава на вашето устройство, премахвайки опасенията относно поверителност. Брю каза, че човешкият процес на анотиране е от съществено значение, за да помогне на неговия алгоритъм да се научи, тъй като не всеки кашля по един и същи начин. Той също така трябва да прави разлика между подобни звуци, така че проследява кашлицата, а не кихането или кучешкия лай.

„Търси резки, експлозивни звуци. Защото, разбира се, кашлицата не избледнява или изчезва. Започва със силно пукане. Когато открие експлозивен звук, той взема половин проба и я изпраща на класификатор, обучен на милиони потвърдени от хора звуци, който преценява дали това е кашлица или не.

За да стигне до тази точка, Hyfe използва метод, наречен „конволюционна невронна мрежа“, където записаният звук се преобразува в спектрограма и по начин, подобен на AI разпознавайки лица в снимки, той търси експлозивни звуци и след това ги обозначава като кашлица, кучешки лай, кихане или нещо друго, защото всяко изглежда различно, когато се изследва това ниво.

„Това е нашият метод“, каза Брю и добави, „и нашият класификатор е прав в 99% от случаите, или нещо абсурдно високо от този род.“

Как стана всичко това

„Имаме векове наред солидни данни за обработка и винаги изоставаме“, каза Брю. „Никога няма да настигнем нашата база данни по отношение на това колко звук сме заснели в сравнение с това колко хора анотираме.“

Брю и екипът му работят върху това от началото на 2020 г., когато идеята за система за проследяване на кашлицата се появи в началото на пандемията от COVID-19. Ранните версии на базата данни бяха изградени около данни, събрани от приятели и семейство и анотирани лично от екипа. Brew признава, че първата версия на приложението за проследяване на кашлица Hyfe не е била много добра, тъй като е била набързо събрана и стартирана по време на блокиране, но хората са продължили да я използват.

„Причината да останат наоколо“, обясни Брю, „е защото имат този огромен проблем, който е хронична кашлица. Не че те имат основно заболяване, което причинява кашлицата - кашлицата е проблемът. Те имат свръхчувствителност и могат да кашлят цял ​​ден и цяла нощ, което пречи на съня и социалния им живот и причинява силно дразнене. Реалността ни удари в лицето, тъй като това беше истинска група от хора, които са напълно недостатъчно обслужени.

Брю каза, че според някои оценки броят на възрастните с хронична кашлица е 30% от населението и каза, че няма много налични лечения, защото не е имало начин за измерване на ефективността преди. Постоянно слушащ инструмент за проследяване на кашлица има потенциала да промени това, като дава на хората с хронична кашлица достъп до подробна информация, която не разчита на памет или предположения. Чрез това те могат да разберат по-добре как яденето на определени видове храна им влияе, как влажността и качеството на въздуха променят кашлицата или дали са включени алергични реакции.

„Точно както когато се борите с кръвното налягане, получавате монитор за кръвно налягане. Ако се борите с кашлица, броячът на кашлицата наистина има смисъл във вашия арсенал от инструменти“, каза Брю.

AI на Hyfe и значението на проследяването и разбирането на кашлицата надхвърлят помощта за хора с хронична кашлица. Брю говори за проучване, проведено в Канада, където устройства за проследяване на кашлица са поставени близо до болни пациенти, хоспитализирани с COVID-19 разкрива намаляване на кашлицата и е индикатор за влошаване на здравето, а не за подобрение.

Това, което го прави наистина вълнуващо, е когато отидете отвъд използването на аудиото за проследяване на кашлица, тъй като същият AI и методи могат да се използват и за анализиране на други типове аудио. Брю говори за използването му за подпомагане на разпознаването на увреждания в развитието при деца, за грижи за възрастни хора и осигурете редовна комуникация и разбирайте други здравословни проблеми, вариращи от ГЕРБ и сънна апнея до депресия.

Бъдещето на проследяването на кашлицата е светло

Можете да изтеглите и използвате приложението CoughTracker на Hyfe сега, но какво следва и какво ще кажете за далечното бъдеще за проследяване на кашлица?

„Смятаме, че в началото на 2024 г. нашият монитор за кашлица ще бъде одобрен от [Администрацията по храните и лекарствата] в Съединените щати“, потвърди Брю. „На това се надяваме и в момента провеждаме изпитания. Но тъй като регулаторното пространство е толкова сложно и бавно, а технологиите се движат толкова бързо, ние наистина се интересуваме от това какво можем да правим в уелнес пространството. което е по-малко за това, че имате тази конкретна болест или инфекция, а повече за това са вашите тенденции и тези неща могат да ви помогнат да направите живота си по-добър.

Тъй като все повече технологични компании се фокусират върху здравето и благосъстоянието, проследяването на кашлицата може да стане толкова обичайно, колкото наблюдението на кислорода в кръвта и проследяването на дихателната честота на нашите носими устройства. Apple Watch вече следи силни шумове за защита на слуха ни и използва микрофони за откриване на различни звуци, за да активира неговата функция за откриване на сривове. Проследяването на кашлица с помощта на същия хардуер не изглежда много трудно.

Мобилните устройства и AI ще продължат да оказват положително влияние върху нашето здраве и в бъдеще, според Брю, който направи тази вълнуваща прогноза:

„Мисля, че до 2030 г. нашите устройства ще диагностицират заболяване, ще проследяват непрекъснато и дори ще ви предупреждават, че има голяма вероятност да имате рак на белия дроб. Мисля, че това определено ще се случи и то сравнително бързо. Определено сме на по-малко от десетилетие от това.“

Това е приложение, чието създаване първоначално отне две седмици, преди да бъде пуснато в магазините за приложения. Сега предлага данни от векове и потенциално променящи живота (и дори животоспасяващи) съвети, които идват от слушане и анализиране на вашата кашлица. Не е трудно да се разбере защо Brew е толкова развълнуван от потенциала на технологията.

Препоръки на редакторите

• Това приложение може да убива живота на батерията на вашия телефон Pixel
• Доверяването на мобилни приложения за идентифициране на растения може да ви коства живота
• Този закон на ЕС може да принуди Apple да отвори iMessage и App Store
• Откриването на AFib на Fitbit е тук и може да ви спаси живота
• Как телефонът ви може да спаси живота ви