Hvordan en app, der sporer din hoste, kan redde dit liv

"Vores følelse er, at hostesporing er for alle med lunger," sagde Joe Brew, medstifter og administrerende direktør for Hyfe AI — virksomheden bag den AI-drevne CoughTracker app

Men dette undersælger faktisk det livsændrende potentiale i denne lidet kendte - men fascinerende - sundhedsovervågningsteknologi.

For at illustrere, hvordan sporing af hoste kunne ændre - og en dag endda redde - dit liv, tog Brew os gennem den interessante begyndelse af CoughTracker-appen, hvordan virksomhedens AI er vokset til at forstå forskellen mellem en hoste og en hund, der gøer, og hvordan mobilteknologi har gjort det muligt at spore hoste så detaljeret.

Hvorfor du skal spore din hoste

Hvis du er som mig, tænker du nok ikke meget over din hoste, men Brew forklarede, hvorfor dette skulle ændre sig.

"Selv hvis du ikke har en kronisk hoste, har du ikke tuberkulose, du har ikke en af ​​de klassiske hoste sygdomme, men flere gange om året får du hoste ligesom andre raske mennesker, og det er værdifuldt Information. Ligesom det er nyttigt at have et termometer i dit badeværelsesskab, er du nu i stand til at måle dette meget udbredte, meget hyppige symptom,” sagde Brew.

"I fremtiden, når det kommer til behandling af hoste - hoste er i øvrigt det mest udbredte symptom, som folk møder på lægens kontorer - læger vil se tilbage og spekulerer på, 'Hvordan plejede vi at gøre dette før automatiseret hostetælling?' [Nu] spørger de bare patienten og forventer, at patienten ved det, men er der nogen, der rent faktisk ved, hvor meget de hoste? Absolut ikke."

Læger har beskæftiget sig med hostende patienter i århundreder, så de ved helt sikkert alt, hvad der er at vide om hoste. I betragtning af alt det, betyder sporing noget? Det er her brug af kunstig intelligens og mobilteknologi, på samme måde som vi tæller vores skridt, kan ændre den måde, læger håndterer dem på.

"100 procent af lægerne vil sige, at jeg bruger hoste hele tiden. Jeg ser på hoste, jeg behandler hoste, jeg diagnosticerer baseret på hoste,” sagde Brew. "De bruger endda lyden af ​​hoste, så absolut, læger forstår, at det betyder noget. og de ved, at mere hoste er slemt, mindre hoste er godt. Men når først du kommer ind i de supergranulære ting, ved lægerne ikke, hvad de skal gøre, fordi de aldrig har siddet ved din seng hele natten. Der er bare ingen beviser, for når du besøger lægen, er de hos dig i 10 minutter, og de kan ikke opbygge et datasæt, der er nyttigt. Nu tilbyder vi et højere niveau af præcision."

Mobilteknologi gør det muligt

Hyfes AI bygger og analyserer det datasæt, men det kunne ikke gøre det uden at have adgang til lyden af ​​os, der hoster i første omgang. Brew lo, da han sagde: "Hvis du prøvede at bygge en universel hostesporer i år 2000, godt held, ikke?" Men vi har nu enheder, der har alle de sensorer, der kræves for at kunne spore hoste virkelighed. Brew anser wearables som den bedste enhed til jobbet.

"Jeg tror, ​​at den ultimative formfaktor bliver et smartwatch, og du kan gøre appen let nok til at køre på et. Den bedste måde [at spore hoste] vil være med det ur, vi bygger, og hovedårsagen er blot dets uhindrede nærhed til munden. Der sker mange ting med telefoner, som ikke burde ske, hvis du vil lave lydsporing. De går i punge, de går i baglommer, og de bliver efterladt på køkkenbordet. Der er en sammenhæng i at have et ur på dit håndled."

Hyfes nuværende app kører på iOS og Android telefoner, hvor påvirkningen på processor og batterilevetid er ret lav. Det er dog lydkvaliteten, hvor tingene bliver komplicerede.

"Virkelig billige telefoner gør en masse mærkelige ting med lyd, så vores algoritmer har lært, at det er sådan en hoste lyder på en iPhone, og sådan lyder en hoste på en telefon til $80."

Hyfe har folk til at kommentere den lyd, den indsamler, som i øvrigt kun indsamles og analyseres, når du accepterer at lade det gøre det - ellers forbliver alt på din enhed, hvilket fjerner bekymringer om privatliv. Brew sagde, at den menneskelige annoteringsproces er vigtig for at hjælpe dens algoritme med at lære, da ikke alle hoster på samme måde. Den skal også skelne mellem lignende lyde, så den sporer hoste og ikke nys eller hundegøen.

"Den leder efter bratte, eksplosive lyde. For selvfølgelig forsvinder en hoste hverken ind eller ud. Det starter med et højt pop. Når den finder en eksplosiv lyd, tager den en halv prøve og sender den til en klassifikator, der er trænet på millioner af menneskeligt bekræftede lyde, som vurderer, om det var en hoste eller ej."

For at komme til dette punkt bruger Hyfe en metode kaldet et "konvolutionelt neuralt netværk", hvor den optagede lyd konverteres til et spektrogram og på samme måde som AI genkender ansigter på billeder, leder efter eksplosive lyde og mærker dem derefter en hoste, en hundegøen, et nys eller noget andet, fordi de hver især ser anderledes ud, når de undersøges kl. dette niveau.

"Det er vores metode," sagde Brew og tilføjede, "og vores klassificering har ret 99% af tiden, eller sådan noget absurd højt."

Hvordan det hele opstod

"Vi har århundreder af lyddata at behandle, og vi er altid bagud," sagde Brew. "Vi vil aldrig indhente vores database med hensyn til, hvor meget lyd vi har fanget i forhold til hvor meget vi kommenterer."

Brew og hans team har arbejdet på dette siden begyndelsen af ​​2020, hvor ideen til et hostesporingssystem opstod i begyndelsen af ​​COVID-19-pandemien. Tidlige versioner af databasen blev bygget op omkring data indsamlet fra venner og familie og kommenteret personligt af teamet. Brew indrømmer, at den første version af Hyfe-hostesporingsappen ikke var særlig god, da den hurtigt blev sat sammen og lanceret under lockdown, men folk fortsatte med at bruge den.

"Grunden til, at de holdt fast," forklarede Brew, "er fordi de har dette enorme problem, som er en kronisk hoste. Det er ikke, at de har en underliggende sygdom, der forårsager hosten - hosten er problemet. De har en overfølsomhed og kan hoste hele dagen og hele natten, og det forstyrrer deres søvn og deres sociale liv og forårsager alvorlig irritation. Virkeligheden slog os i ansigtet, da dette var en rigtig gruppe mennesker, der er fuldstændig undertjent.”

Brew sagde, at nogle skøn anslår antallet af voksne med kronisk hoste til 30 % af befolkningen, og sagde, at der ikke er mange tilgængelige behandlinger, fordi der ikke har været en måde at måle effektiviteten på Før. En hostetracker, der altid lytter, har potentialet til at ændre det, og giver mennesker med kronisk hoste adgang til detaljerede oplysninger, der ikke er afhængige af hukommelse eller gæt. Herigennem kan de bedre forstå, hvordan spisning af bestemte typer mad påvirker dem, hvordan fugtighed og luftkvalitet ændrer hosten, eller hvis allergiske reaktioner er involveret.

“Ligesom når du kæmper med blodtrykket, får du en blodtryksmåler. Hvis du kæmper med hoste, giver det virkelig mening at have en hostetæller i dit arsenal af værktøjer," sagde Brew.

Hyfes AI og vigtigheden af ​​at spore og forstå hoste går ud over at hjælpe dem med kronisk hoste. Brew talte om en undersøgelse, der fandt sted i Canada, hvor hostesporere placeret i nærheden af ​​syge patienter indlagt med COVID-19 afslørede en reduktion i hoste og var en indikator for forværret helbred snarere end en forbedring.

Det, der gør det virkelig spændende, er, når du går ud over at bruge lyden til at spore hoste, da den samme AI og metoder også kunne bruges til at analysere andre typer lyd. Brew talte om at bruge det til at hjælpe med at erkende udviklingshæmning hos børn, til at pleje ældre og sikre, at der er regelmæssig kommunikation, og at forstå andre sundhedsproblemer lige fra GERD og søvnapnø til depression.

Fremtiden for hostesporing er lys

Du kan downloade og bruge Hyfes CoughTracker-app nu, men hvad er det næste, og hvad med den fjerne fremtid for hostesporing?

"Vi tror, ​​at i begyndelsen af ​​2024 vil vores bærbare hostemonitor blive godkendt af [Food and Drug Administration] i USA," bekræftede Brew. »Det er det, vi håber på, og vi laver forsøg lige nu. Men fordi reguleringsområdet er så komplekst og langsomt, og teknologien bevæger sig så hurtigt, er vi også virkelig interesserede i, hvad vi kan gøre i wellness-området. som handler mindre om, at du har denne specifikke sygdom eller infektion, og mere om disse er dine tendenser, og disse ting kan hjælpe med at gøre dit liv bedre."

Efterhånden som flere teknologivirksomheder fokuserer på sundhed og velvære, kan hostesporing blive lige så almindeligt som blodiltovervågning og respirationsfrekvensmåling på vores wearables. Apple Watch overvåger allerede høje lyde for at beskytte vores hørelse og bruger mikrofoner til at registrere forskellige lyde for at aktivere dens Crash Detection-funktion. At spore hoste ved hjælp af denne samme hardware virker ikke som meget af en strækning.

Mobile enheder og kunstig intelligens vil også fremover have en positiv indvirkning på vores helbred, ifølge Brew, som kom med denne spændende forudsigelse:

"Jeg tror, ​​at vores enheder i 2030 vil diagnosticere sygdom, spore kontinuerligt og endda give dig advarsler som, at der er stor sandsynlighed for, at du har lungekræft. Det tror jeg absolut kommer, og det kommer relativt hurtigt. Det er vi bestemt under et årti fra."

Dette er en app, der i første omgang tog to uger at oprette, før den blev lanceret i appbutikker. Det tilbyder nu århundreders data og potentielt livsændrende (og endda livreddende) råd, der kommer fra at lytte til og analysere din hoste. Det er ikke svært at se, hvorfor Brew er så begejstret for teknologiens potentiale.

Redaktørens anbefalinger

• Denne app kan dræbe din Pixel-telefons batterilevetid
• At stole på mobilapps til at identificere planter kan koste dig livet
• Denne EU-lov kan tvinge Apple til at åbne iMessage og App Store
• Fitbits AFib-detektion er her, og det kan redde dit liv
• Hvordan din telefon kan redde dit liv