Hoe een app die je hoest bijhoudt je leven kan redden

"Ons gevoel is dat het opsporen van hoest voor iedereen met longen is", zegt Joe Brew, mede-oprichter en CEO van Hyfe AI — het bedrijf achter de door AI aangedreven CoughTracker-app

Maar dit ondermijnt eigenlijk het levensveranderende potentieel van deze weinig bekende - maar fascinerende - technologie voor gezondheidsmonitoring.

Om te illustreren hoe het volgen van hoest uw leven kan veranderen - en op een dag zelfs kan redden - nam Brew ons mee door het interessante begin van de CoughTracker-app, hoe de de AI van het bedrijf is het verschil gaan begrijpen tussen hoesten en blaffende honden, en hoe mobiele technologie het mogelijk heeft gemaakt hoesten zo gedetailleerd te volgen.

Waarom u uw hoest moet bijhouden

Als je net als ik bent, denk je waarschijnlijk niet veel na over hoesten, maar Brew legde uit waarom dit zou moeten veranderen.

"Zelfs als je geen chronische hoest hebt, heb je geen tuberculose, je hebt niet zo'n klassieke hoest ziekten, maar meerdere keren per jaar krijg je hoest, net als andere gezonde mensen, en dat is waardevol informatie. Net zoals het handig is om een ​​thermometer in je badkamerkastje te hebben, ben je nu in staat om dit veel voorkomende, zeer frequente symptoom te meten”, aldus Brew.

“In de toekomst, als het gaat om de behandeling van hoest – hoest is trouwens het meest voorkomende symptoom waarmee mensen zich presenteren bij dokterspraktijken – zullen dokters terugkijken en vraag me af: 'Hoe deden we dit vroeger vóór het automatisch tellen van de hoest?' [Nu] ze vragen het gewoon aan de patiënt en verwachten dat de patiënt het weet, maar weet iemand eigenlijk hoeveel ze hoest? Absoluut niet."

Artsen hebben al eeuwenlang te maken met hoestende patiënten, dus ze weten zeker alles wat er te weten valt over hoesten. Doet tracking er, gezien dat alles, toe? Dit is waar het gebruik van AI en mobiele technologie, op dezelfde manier waarop we onze stappen tellen, de manier kan veranderen waarop artsen ermee omgaan.

“Honderd procent van de doktoren zal zeggen: ik gebruik de hele tijd hoest. Ik kijk naar hoest, ik behandel hoest, ik diagnosticeer op basis van hoest, 'zei Brew. “Ze gebruiken zelfs het geluid van hoesten, dus dokters begrijpen absoluut dat het ertoe doet. en ze weten dat meer hoesten slecht is, minder hoesten is goed. Maar als je eenmaal in de supergranulaire dingen komt, weten doktoren niet wat ze moeten doen, omdat ze nog nooit de hele nacht aan je bed hebben gezeten. Er is gewoon geen bewijs, want als je naar de dokter gaat, zijn ze 10 minuten bij je en kunnen ze geen dataset opbouwen die nuttig is. Nu bieden we een grotere mate van precisie.”

Mobiele technologie maakt het mogelijk

De AI van Hyfe bouwt en analyseert die dataset, maar dat kan niet zonder eerst toegang te hebben tot het geluid van ons hoesten. Brew lachte terwijl hij zei: "Als je in het jaar 2000 zou proberen een universele hoest-tracker te bouwen, goede geluk, toch?” Maar we hebben nu apparaten met alle sensoren die nodig zijn om hoesten op te sporen realiteit. Brew beschouwt wearables als het beste apparaat voor de klus.

“Ik denk dat de ultieme vormfactor een smartwatch zal zijn, en je kunt de app licht genoeg maken om er op te draaien. De beste manier [om hoest op te sporen] is met het horloge dat we aan het bouwen zijn, en de belangrijkste reden is gewoon de onbelemmerde nabijheid van monden. Er gebeuren veel dingen met telefoons die niet zouden moeten gebeuren als u audiotracking wilt doen. Ze gaan in portemonnees, ze gaan in achterzakken en ze worden achtergelaten op het aanrecht. Er zit een consistentie in het hebben van een horloge om je pols.”

De huidige app van Hyfe draait op iOS en Android telefoons, waarbij de impact op de processor en batterijduur vrij laag is. Het is echter de audiokwaliteit waar het ingewikkeld wordt.

"Echt goedkope telefoons doen veel vreemde dingen met audio, dus onze algoritmen hebben geleerd dat hoesten zo klinkt op een iPhone, en hoesten klinkt op een telefoon van $ 80."

Hyfe laat mensen de verzamelde audio annoteren, die overigens alleen wanneer wordt verzameld en geanalyseerd u stemt ermee in om het dit te laten doen - anders blijft alles op uw apparaat staan, waardoor u zich geen zorgen hoeft te maken over privacy. Brew zei dat het menselijke annotatieproces essentieel is om het algoritme te helpen leren, aangezien niet iedereen op dezelfde manier hoest. Het moet ook onderscheid maken tussen vergelijkbare geluiden, dus het volgt hoesten en niet niezen of hondengeblaf.

“Het zoekt naar abrupte, explosieve geluiden. Omdat een hoest natuurlijk niet verdwijnt of verdwijnt. Het begint met een luide knal. Wanneer het een explosief geluid vindt, neemt het een half monster en stuurt het naar een classificator die is getraind op miljoenen door mensen bevestigde geluiden, die beoordeelt of dat een hoest was of niet.

Om dit punt te bereiken, gebruikt Hyfe een methode die een 'convolutioneel neuraal netwerk' wordt genoemd, waarbij het opgenomen geluid wordt omgezet in een spectrogram, op een vergelijkbare manier als bij AI. herkent gezichten op foto's, zoekt naar explosieve geluiden en labelt ze vervolgens als hoesten, blaffen van een hond, niezen of iets anders, omdat ze er allemaal anders uitzien wanneer ze worden onderzocht dit niveau.

"Dat is onze methode," zei Brew, eraan toevoegend, "en onze classificator heeft 99% van de tijd gelijk, of zoiets absurd hoog."

Hoe dit allemaal tot stand is gekomen

"We hebben eeuwen aan geluidsgegevens om te verwerken en we lopen altijd achter", zei Brew. "We zullen onze database nooit inhalen in termen van hoeveel audio we hebben vastgelegd versus hoeveel we menselijke annotaties zijn."

Brew en zijn team werken hieraan sinds begin 2020, toen het idee voor een hoestvolgsysteem ontstond aan het begin van de COVID-19-pandemie. Vroege versies van de database zijn opgebouwd rond gegevens die zijn verzameld van vrienden en familie en die persoonlijk door het team zijn geannoteerd. Brew geeft toe dat de eerste versie van de Hyfe-hoest-tracking-app niet erg goed was, omdat hij haastig in elkaar was gezet en gelanceerd tijdens de lockdown, maar mensen bleven hem gebruiken.

"De reden dat ze bleven hangen," legde Brew uit, "is omdat ze een enorm probleem hebben, namelijk een chronische hoest. Het is niet dat ze een onderliggende ziekte hebben die de hoest veroorzaakt - de hoest is het probleem. Ze hebben een overgevoeligheid en kunnen de hele dag en nacht hoesten, en het verstoort hun slaap en hun sociale leven en veroorzaakt ernstige irritatie. De realiteit sloeg ons in het gezicht, want dit was een echte groep mensen die volledig onderbediend zijn.”

Brew zei dat volgens sommige schattingen het aantal volwassenen met een chronische hoest op 30% van de bevolking ligt zei dat er niet veel beschikbare behandelingen zijn omdat er geen manier was om de effectiviteit te meten voor. Een altijd luisterende hoest-tracker kan daar verandering in brengen door mensen met chronische hoest toegang te geven tot gedetailleerde informatie die niet afhankelijk is van geheugen of gissingen. Hierdoor kunnen ze beter begrijpen hoe het eten van bepaalde soorten voedsel hen beïnvloedt, hoe vochtigheid en luchtkwaliteit de hoest veranderen, of dat er allergische reacties bij betrokken zijn.

“Net als wanneer je worstelt met bloeddruk, krijg je een bloeddrukmonitor. Als je last hebt van hoest, is het hebben van een hoestteller echt zinvol in je arsenaal aan hulpmiddelen, 'zei Brew.

De AI van Hyfe en het belang van het volgen en begrijpen van hoest gaan verder dan het helpen van mensen met chronische hoest. Brew sprak over een onderzoek dat plaatsvond in Canada, waar hoest-trackers in de buurt van zieke patiënten in het ziekenhuis werden geplaatst met COVID-19 onthulde een vermindering van hoesten en was eerder een indicator van een verslechterende gezondheid dan een verbetering.

Wat het echt opwindend maakt, is wanneer je verder gaat dan het gebruik van de audio om hoest te volgen, omdat dezelfde AI en methoden ook kunnen worden gebruikt om andere soorten audio te analyseren. Brew sprak over het gebruik ervan om te helpen bij het herkennen van ontwikkelingsstoornissen bij kinderen, bij de zorg voor ouderen en bij het herkennen van ontwikkelingsstoornissen bij kinderen zorgen voor regelmatige communicatie en om andere gezondheidsproblemen te begrijpen, variërend van GORZ en slaapapneu tot depressie.

De toekomst van het volgen van hoesten ziet er rooskleurig uit

U kunt de CoughTracker-app van Hyfe nu downloaden en gebruiken, maar wat nu en hoe zit het met hoestopsporing in de verre toekomst?

"We denken dat onze draagbare hoestmonitor begin 2024 zal worden goedgekeurd door de [Food and Drug Administration] in de Verenigde Staten", bevestigde Brew. “Dat is waar we op hopen, en we doen nu proeven. Maar omdat de regelgevende ruimte zo complex en traag is en de technologie zo snel gaat, zijn we ook echt geïnteresseerd in wat we kunnen doen in de wellnessruimte. wat minder gaat over dat je deze specifieke ziekte of infectie hebt, en meer over dit zijn je trends, en deze dingen kunnen je leven helpen verbeteren.

Naarmate meer technologiebedrijven zich richten op gezondheid en welzijn, kan het volgen van hoest net zo gewoon worden als het monitoren van bloedzuurstof en het volgen van de ademhalingsfrequentie op onze wearables. De Apple Watch houdt al harde geluiden in de gaten om ons gehoor te beschermen en gebruikt microfoons om verschillende geluiden te detecteren de Crash Detection-functie. Het volgen van hoest met dezelfde hardware lijkt niet zo moeilijk.

Mobiele apparaten en AI zullen ook in de toekomst een positieve invloed op onze gezondheid blijven hebben, volgens Brew, die deze opwindende voorspelling deed:

“Ik denk dat onze apparaten tegen 2030 ziekten zullen diagnosticeren, continu zullen volgen en zelfs waarschuwingen zullen geven, zoals: er is een grote kans dat je longkanker hebt. Ik denk dat dat absoluut gaat komen, en het zal relatief snel komen. We zijn zeker minder dan een decennium verwijderd van dat.”

Dit is een app die aanvankelijk twee weken nodig had om te maken voordat deze in app-winkels werd gelanceerd. Het biedt nu eeuwen aan gegevens en potentieel levensveranderende (en zelfs levensreddende) adviezen die voortkomen uit het luisteren naar en analyseren van uw hoest. Het is niet moeilijk te begrijpen waarom Brew zo enthousiast is over het potentieel van de technologie.

Aanbevelingen van de redactie

• Deze app kan de levensduur van de batterij van je Pixel-telefoon verkorten
• Vertrouwen op mobiele apps om planten te identificeren, kan je leven kosten
• Deze EU-wet zou Apple kunnen dwingen om iMessage en de App Store open te stellen
• Fitbit's AFib-detectie is er en het kan je leven redden
• Hoe je telefoon je leven kan redden