Come un'app che tiene traccia della tua tosse potrebbe salvarti la vita

"La nostra sensazione è che il monitoraggio della tosse sia per tutti coloro che hanno i polmoni", ha affermato Joe Brew, co-fondatore e CEO di Hyfe AI - l'azienda dietro l'intelligenza artificiale App TosseTracker

Ma questo in realtà sminuisce il potenziale che cambia la vita di questa tecnologia di monitoraggio della salute poco conosciuta, ma affascinante.

Per illustrare come il monitoraggio della tosse potrebbe cambiare - e un giorno persino salvare - la tua vita, Brew ci ha illustrato gli interessanti inizi dell'app CoughTracker, come il l'intelligenza artificiale dell'azienda è cresciuta fino a comprendere la differenza tra un colpo di tosse e un cane che abbaia e come la tecnologia mobile ha reso possibile tracciare la tosse in modo così dettagliato.

Perché dovresti tenere traccia della tua tosse

Se sei come me, probabilmente non pensi molto alla tua tosse, ma Brew ha spiegato perché questo dovrebbe cambiare.

“Anche se non hai una tosse cronica, non hai la tubercolosi, non hai una di quelle classiche tosse malattie, ma più volte all'anno hai la tosse proprio come altre persone sane, e questo è prezioso informazione. Proprio come avere un termometro nell'armadietto del bagno è una cosa utile, ora sei in grado di misurare questo sintomo molto diffuso e molto frequente ", ha detto Brew.

"In futuro, quando si tratterà di curare la tosse - la tosse, tra l'altro, è il sintomo più diffuso con cui le persone si presentano negli studi medici - i medici si guarderanno indietro e mi chiedo: "Come facevamo prima del conteggio automatico della tosse?" [Ora] chiedono semplicemente al paziente e si aspettano che il paziente sappia, ma qualcuno sa davvero quanto tosse? Assolutamente no."

I medici hanno a che fare con pazienti che tossiscono da secoli, quindi sicuramente sanno tutto quello che c'è da sapere sulla tosse. Considerato tutto ciò, il monitoraggio è importante? È qui che l'utilizzo dell'intelligenza artificiale e della tecnologia mobile, nello stesso modo in cui contiamo i nostri passi, può cambiare il modo in cui i medici li affrontano.

“Il cento per cento dei medici dirà che uso sempre la tosse. Guardo la tosse, curo la tosse, diagnostico in base alla tosse", ha detto Brew. “Usano persino il suono della tosse, quindi assolutamente, i medici capiscono che è importante. e sanno che più tosse fa male, meno tosse fa bene. Ma una volta entrati nelle cose super granulari, i dottori non sanno cosa fare perché non sono mai stati seduti al tuo capezzale tutta la notte. Non ci sono prove perché quando vai a visitare il medico, sono con te per 10 minuti e non possono creare un set di dati utile. Ora offriamo un livello di precisione maggiore”.

La tecnologia mobile lo rende possibile

L'intelligenza artificiale di Hyfe costruisce e analizza quel set di dati, ma non potrebbe farlo senza avere accesso al suono di noi che tossiamo in primo luogo. Brew ha riso mentre ha detto: "Se hai provato a costruire un tracker universale per la tosse nel 2000, bene fortuna, vero?" Ma ora portiamo dispositivi che hanno tutti i sensori necessari per rendere il monitoraggio della tosse a la realtà. Brew considera i dispositivi indossabili il miglior dispositivo per il lavoro.

“Penso che il fattore di forma definitivo sarà uno smartwatch e puoi rendere l'app abbastanza leggera da funzionare su uno. Il modo migliore [per monitorare la tosse] sarà con l'orologio che stiamo costruendo, e il motivo principale è proprio la sua vicinanza senza ostacoli alle bocche. Succedono molte cose ai telefoni che non dovrebbero accadere se vuoi eseguire il tracciamento audio. Vanno nelle borse, nelle tasche posteriori e vengono lasciati sul bancone della cucina. C'è una coerenza nell'avere un orologio al polso.

L'attuale app di Hyfe funziona su iOS e Androide telefoni, dove l'impatto sul processore e sulla durata della batteria è piuttosto basso. Tuttavia, è la qualità audio dove le cose si complicano.

"I telefoni davvero economici fanno un sacco di cose strane con l'audio, quindi i nostri algoritmi hanno imparato che questo è il suono di una tosse su un iPhone, e questo è il suono di una tosse su un telefono da $ 80."

Hyfe chiede alle persone di annotare l'audio che raccoglie, che per inciso viene raccolto e analizzato solo quando accetti di lasciarlo fare, altrimenti tutto rimane sul tuo dispositivo, rimuovendo le preoccupazioni intimità. Brew ha affermato che il processo di annotazione umana è essenziale per aiutare il suo algoritmo ad apprendere, poiché non tutti tossiscono allo stesso modo. Deve anche distinguere tra suoni simili, quindi tiene traccia della tosse e non degli starnuti o dei cani che abbaiano.

“Cerca suoni improvvisi ed esplosivi. Perché, ovviamente, la tosse non si attenua né si spegne. Inizia con un forte pop. Quando trova un suono esplosivo, prende mezzo campione e lo invia a un classificatore addestrato su milioni di suoni confermati dall'uomo, che valuta se si trattava di tosse o meno.

Per arrivare a questo punto, Hyfe utilizza un metodo chiamato "rete neurale convoluzionale", in cui il suono registrato viene convertito in uno spettrogramma, e in modo simile all'IA riconoscendo i volti nelle foto, cerca i suoni esplosivi e poi li etichetta come un colpo di tosse, un cane che abbaia, uno starnuto o qualcos'altro, perché ognuno ha un aspetto diverso se esaminato a questo livello.

"Questo è il nostro metodo", ha detto Brew, aggiungendo, "e il nostro classificatore ha ragione il 99% delle volte, o qualcosa di assurdamente alto come quello."

Come è successo tutto questo

"Abbiamo secoli di dati validi da elaborare e siamo sempre indietro", ha affermato Brew. "Non raggiungeremo mai il nostro database in termini di quanto audio abbiamo catturato rispetto a quanto annotiamo umani".

Brew e il suo team ci stanno lavorando dall'inizio del 2020, quando l'idea di un sistema di tracciamento della tosse è nata all'inizio della pandemia di COVID-19. Le prime versioni del database sono state costruite attorno ai dati raccolti da amici e familiari e annotati personalmente dal team. Brew ammette che la prima versione dell'app di monitoraggio della tosse Hyfe non era molto buona, essendo stata messa insieme e lanciata frettolosamente durante il blocco, ma le persone hanno continuato a usarla.

"Il motivo per cui sono rimasti", ha spiegato Brew, "è perché hanno questo enorme problema, che è una tosse cronica. Non è che abbiano una malattia di base che causa la tosse: la tosse è il problema. Hanno un'ipersensibilità e possono tossire tutto il giorno e tutta la notte, e ciò interferisce con il loro sonno e con la loro vita sociale e provoca grave irritazione. La realtà ci ha schiaffeggiato in faccia, dato che questo era un vero gruppo di persone completamente sottoservite.

Brew ha affermato che alcune stime indicano il numero di adulti con tosse cronica al 30% della popolazione e ha detto che non ci sono molti trattamenti disponibili perché non c'è stato un modo per misurare l'efficacia Prima. Un tracker per la tosse sempre in ascolto ha il potenziale per cambiare la situazione, dando alle persone con tosse cronica l'accesso a informazioni dettagliate che non si basano sulla memoria o su congetture. In questo modo, possono capire meglio in che modo il consumo di determinati tipi di alimenti li influenza, in che modo l'umidità e la qualità dell'aria modificano la tosse o se sono coinvolte reazioni allergiche.

“Proprio come quando stai lottando con la pressione sanguigna, ottieni un monitor per la pressione del sangue. Se stai lottando con la tosse, avere un contatore per la tosse ha davvero senso nel tuo arsenale di strumenti ", ha detto Brew.

L'intelligenza artificiale di Hyfe e l'importanza di monitorare e comprendere la tosse vanno oltre l'aiutare chi soffre di tosse cronica. Brew ha parlato di uno studio che ha avuto luogo in Canada, dove i tracker per la tosse sono stati posizionati vicino a pazienti malati ricoverati con COVID-19 ha rivelato una riduzione della tosse ed è stato un indicatore di peggioramento della salute piuttosto che un miglioramento.

Ciò che lo rende davvero eccitante è quando si va oltre l'utilizzo dell'audio per tracciare i colpi di tosse, poiché la stessa intelligenza artificiale e gli stessi metodi potrebbero essere utilizzati anche per analizzare altri tipi di audio. Brew ha parlato di usarlo per aiutare a riconoscere le disabilità dello sviluppo nei bambini, per la cura degli anziani e assicurarsi che ci sia una comunicazione regolare e comprendere altri problemi di salute che vanno da GERD e apnea notturna a depressione.

Il futuro del monitoraggio della tosse è roseo

Puoi scaricare e utilizzare l'app CoughTracker di Hyfe ora, ma quali sono le prospettive e il lontano futuro per il monitoraggio della tosse?

"Pensiamo che all'inizio del 2024, il nostro monitor per la tosse indossabile sarà approvato dalla [Food and Drug Administration] negli Stati Uniti", ha confermato Brew. “Questo è ciò che speriamo e stiamo facendo delle prove in questo momento. Ma poiché lo spazio normativo è così complesso e lento e la tecnologia si muove così velocemente, siamo anche molto interessati a cosa possiamo fare nello spazio del benessere. che riguarda meno che tu abbia questa specifica malattia o infezione, e più su queste sono le tue tendenze e queste cose possono aiutarti a migliorare la tua vita.

Man mano che sempre più aziende tecnologiche si concentrano su salute e benessere, il monitoraggio della tosse potrebbe diventare un luogo comune quanto il monitoraggio dell'ossigeno nel sangue e il monitoraggio della frequenza respiratoria sui nostri dispositivi indossabili. L'Apple Watch monitora già i rumori forti per proteggere il nostro udito e utilizza microfoni per rilevare suoni distinti da abilitare la sua funzione di rilevamento degli arresti anomali. Monitorare la tosse usando lo stesso hardware non sembra un granché.

I dispositivi mobili e l'intelligenza artificiale continueranno ad avere un impatto positivo sulla nostra salute anche in futuro, secondo Brew, che ha fatto questa entusiasmante previsione:

“Penso che entro il 2030 i nostri dispositivi diagnosticheranno la malattia, monitoreranno continuamente e ti daranno persino avvertimenti del tipo, c'è un'alta probabilità che tu abbia un cancro ai polmoni. Penso che arriverà assolutamente e arriverà relativamente velocemente. Siamo decisamente a meno di un decennio da quello.

Questa è un'app che inizialmente ha richiesto due settimane per essere creata prima di essere lanciata negli app store. Ora offre secoli di dati e consigli potenzialmente in grado di cambiare la vita (e persino salvavita) che derivano dall'ascolto e dall'analisi della tosse. Non è difficile capire perché Brew sia così entusiasta del potenziale della tecnologia.

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