Ako vám aplikácia, ktorá sleduje váš kašeľ, môže zachrániť život

„Máme pocit, že sledovanie kašľa je pre každého, kto má pľúca,“ povedal Joe Brew, spoluzakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Hyfe AI — spoločnosť, ktorá stojí za umelou inteligenciou Aplikácia CoughTracker

To však v skutočnosti podceňuje potenciál tejto málo známej – no fascinujúcej – technológie monitorovania zdravia zmeniť život.

Na ilustráciu toho, ako môže sledovanie kašľa zmeniť – a jedného dňa dokonca zachrániť – váš život, nás Brew previedol zaujímavými začiatkami aplikácie CoughTracker, ako AI spoločnosti sa rozrástla, aby pochopila rozdiel medzi kašľom a štekotom psa a ako mobilné technológie umožnili sledovať kašeľ tak podrobne.

Prečo by ste mali sledovať svoj kašeľ

Ak ste ako ja, pravdepodobne o svojom kašli príliš nepremýšľate, ale Brew vysvetlil, prečo by sa to malo zmeniť.

„Aj keď nemáte chronický kašeľ, nemáte tuberkulózu, nemáte jeden z tých klasických kašeľ choroby, ale kašeľ dostanete niekoľkokrát do roka rovnako ako ostatní zdraví ľudia, a to je cenné informácie. Rovnako ako je užitočná vec mať teplomer vo vašej kúpeľňovej skrinke, teraz môžete zmerať tento veľmi rozšírený a veľmi častý príznak,“ povedal Brew.

„V budúcnosti, keď príde na liečbu kašľa – mimochodom kašeľ je najčastejším príznakom, s ktorým sa ľudia stretávajú v ambulanciách – lekári sa obzrie späť a čudujú sa: ‚Ako sme to robili pred automatickým počítaním kašľa?‘ [Teraz] sa len pýtajú pacienta a očakávajú, že to pacient bude vedieť, ale vie vôbec niekto, koľko kašeľ? Rozhodne nie."

Lekári sa s kašľajúcimi pacientmi zaoberajú už po stáročia, takže o kašli určite vedia všetko. Vzhľadom na to všetko záleží na sledovaní? To je miesto, kde používanie AI a mobilných technológií, rovnako ako počítame naše kroky, môže zmeniť spôsob, akým s nimi lekári zaobchádzajú.

„Sto percent lekárov povie, ja používam kašeľ stále. Pozerám sa na kašeľ, liečim kašeľ, diagnostikujem na základe kašľa,“ povedal Brew. „Dokonca používajú zvuk kašľa, takže lekári absolútne chápu, že na tom záleží. a vedia, že viac kašľa je zlé, menej kašľa je dobré. Ale akonáhle sa dostanete do supergranulovaných vecí, lekári nevedia, čo robiť, pretože nikdy nesedeli pri vašej posteli celú noc. Neexistuje žiadny súbor dôkazov, pretože keď idete navštíviť lekára, je s vami 10 minút a nemôže vytvoriť súbor údajov, ktorý by bol užitočný. Teraz ponúkame vyššiu úroveň presnosti."

Mobilná technológia to umožňuje

Umelá inteligencia Hyfe vytvára a analyzuje tento súbor údajov, ale nemohla by to urobiť bez toho, aby mala prístup k zvuku nášho kašľania. Brew sa zasmial, keď povedal: „Ak ste sa v roku 2000 pokúsili postaviť univerzálny sledovač kašľa, dobre šťastie, však?" Teraz však máme zariadenia, ktoré majú všetky senzory potrebné na sledovanie kašľa a reality. Brew považuje nositeľné zariadenia za najlepšie zariadenie pre túto prácu.

„Myslím si, že konečným tvarovým faktorom budú inteligentné hodinky a aplikáciu môžete urobiť dostatočne ľahkou, aby na nich fungovala. Najlepší spôsob [sledovania kašľa] bude s hodinkami, ktoré vyrábame, a hlavným dôvodom je len ich voľná blízkosť k ústam. S telefónmi sa stane veľa vecí, ktoré by sa nemali stať, ak chcete sledovať zvuk. Idú do kabeliek, do zadných vreciek a zostanú na kuchynskej linke. Mať hodinky na zápästí je konzistentné.“

Aktuálna aplikácia Hyfe beží na iOS a Android telefónov, kde je dopad na procesor a výdrž batérie pomerne nízky. Je to však kvalita zvuku, kde sa veci komplikujú.

„Naozaj lacné telefóny robia so zvukom veľa zvláštnych vecí, takže naše algoritmy zistili, že takto znie kašeľ na iPhone a takto znie kašeľ na telefóne za 80 dolárov.“

Hyfe necháva ľudí komentovať zvuk, ktorý zhromažďuje, a ktorý sa mimochodom zhromažďuje a analyzuje iba vtedy súhlasíte s tým, aby to urobil – inak všetko zostane na vašom zariadení, čím sa odstránia obavy súkromia. Brew povedal, že proces ľudskej anotácie je nevyhnutný na to, aby pomohol jeho algoritmu učiť sa, pretože nie každý kašle rovnakým spôsobom. Musí tiež rozlišovať medzi podobnými zvukmi, takže sleduje kašeľ a nie kýchanie alebo psí štekot.

„Vyhľadáva prudké, výbušné zvuky. Pretože, samozrejme, kašeľ nezmizne ani nezmizne. Začína sa hlasným puknutím. Keď nájde výbušný zvuk, odoberie polovičnú vzorku a odošle ju klasifikátorovi vyškolenému na miliónoch zvukov potvrdených ľuďmi, ktorý posúdi, či to bol kašeľ alebo nie.“

Aby sme sa dostali do tohto bodu, Hyfe používa metódu nazývanú „konvolučná neurónová sieť“, kde sa zaznamenaný zvuk prevádza na spektrogram a podobne ako AI. rozpoznáva tváre na fotografiách, hľadá výbušné zvuky a potom ich označí ako kašeľ, psí štekot, kýchanie alebo niečo iné, pretože každá vyzerá inak pri skúmaní túto úroveň.

"To je naša metóda," povedal Brew a dodal, "a náš klasifikátor má v 99% prípadov pravdu, alebo niečo také absurdne vysoké."

Ako to celé vzniklo

„Máme na spracovanie stáročia zvukových údajov a vždy zaostávame,“ povedal Brew. "Nikdy nedobehneme našu databázu, pokiaľ ide o to, koľko zvuku sme zachytili v porovnaní s tým, koľko anotujeme ľuďmi."

Brew a jeho tím na tom pracujú od začiatku roka 2020, keď na začiatku pandémie COVID-19 prišiel nápad na systém na sledovanie kašľa. Prvé verzie databázy boli postavené na údajoch zozbieraných od priateľov a rodiny a osobne anotovaných tímom. Brew pripúšťa, že prvá verzia aplikácie Hyfe na sledovanie kašľa nebola veľmi dobrá, pretože bola narýchlo zostavená a spustená počas uzamknutia, ale ľudia ju naďalej používali.

"Dôvod, prečo zostali okolo," vysvetlil Brew, "je ten, že majú obrovský problém, ktorým je chronický kašeľ. Nie je to tak, že majú základné ochorenie, ktoré spôsobuje kašeľ – problémom je kašeľ. Majú precitlivenosť a môžu kašľať celý deň a celú noc, čo narúša ich spánok a spoločenský život a spôsobuje silné podráždenie. Realita nás udrela do tváre, pretože to bola skutočná skupina ľudí, ktorí sú úplne nedostatočne obsluhovaní.“

Brew uviedol, že podľa niektorých odhadov je počet dospelých s chronickým kašľom 30 % populácie povedal, že nie je veľa dostupných liečebných postupov, pretože neexistuje spôsob, ako merať účinnosť predtým. Neustále počúvajúci sledovač kašľa má potenciál to zmeniť a poskytuje ľuďom s chronickým kašľom prístup k podrobným informáciám, ktoré sa nespoliehajú na pamäť alebo dohady. Vďaka tomu môžu lepšie pochopiť, ako na nich konzumácia určitých druhov potravín pôsobí, ako vlhkosť a kvalita vzduchu mení kašeľ alebo či ide o alergické reakcie.

„Rovnako ako keď bojujete s krvným tlakom, dostanete a monitor krvného tlaku. Ak bojujete s kašľom, mať počítadlo proti kašľu naozaj dáva zmysel vo vašom arzenáli nástrojov,“ povedal Brew.

Hyfe's AI a dôležitosť sledovania a pochopenia kašľa presahuje pomoc ľuďom s chronickým kašľom. Brew hovoril o štúdii, ktorá sa uskutočnila v Kanade, kde boli sledovače kašľa umiestnené v blízkosti chorých pacientov hospitalizovaných s COVID-19 odhalila zníženie kašľa a bola skôr indikátorom zhoršenia zdravotného stavu zlepšenie.

Skutočne vzrušujúce je, keď idete nad rámec používania zvuku na sledovanie kašľa, pretože rovnakú AI a metódy možno použiť aj na analýzu iných typov zvuku. Brew hovoril o jeho použití na pomoc pri rozpoznávaní vývojových porúch u detí, na starostlivosť o starších ľudí a zabezpečiť pravidelnú komunikáciu a pochopiť ďalšie zdravotné problémy od GERD a spánkového apnoe až po depresie.

Budúcnosť sledovania kašľa je jasná

Aplikáciu CoughTracker od Hyfe si môžete stiahnuť a používať už teraz, ale čo bude ďalej a čo vzdialená budúcnosť sledovania kašľa?

„Myslíme si, že začiatkom roku 2024 náš monitor proti kašľu schváli [Food and Drug Administration] v Spojených štátoch,“ potvrdil Brew. „To je to, v čo dúfame a práve teraz robíme skúšky. Ale pretože regulačný priestor je taký zložitý a pomalý a technológia sa pohybuje tak rýchlo, skutočne nás zaujíma aj to, čo môžeme robiť vo wellness priestore. čo je menej o tom, že máte túto špecifickú chorobu alebo infekciu, a viac o tom sú vaše trendy a tieto veci vám môžu pomôcť zlepšiť život.“

Keďže sa viac technologických spoločností zameriava na zdravie a pohodu, sledovanie kašľa sa môže stať rovnakou samozrejmosťou ako monitorovanie kyslíka v krvi a sledovanie frekvencie dýchania na našich nositeľných zariadeniach. Hodinky Apple Watch už monitoruje hlasné zvuky na ochranu nášho sluchu a používa mikrofóny na detekciu rôznych zvukov jeho funkcia detekcie zrútenia. Sledovanie kašľa pomocou toho istého hardvéru sa nezdá byť príliš náročné.

Mobilné zariadenia a AI budú mať aj v budúcnosti pozitívny vplyv na naše zdravie, tvrdí Brew, ktorý urobil túto vzrušujúcu predpoveď:

„Myslím si, že do roku 2030 budú naše zariadenia diagnostikovať choroby, nepretržite ich sledovať a dokonca vám dávať varovania, ako napríklad, že je vysoká pravdepodobnosť, že máte rakovinu pľúc. Myslím si, že to určite príde a príde to relatívne rýchlo. Určite nás od toho delí menej ako desať rokov."

Ide o aplikáciu, ktorej vytvorenie trvalo dva týždne, kým bola spustená v obchodoch s aplikáciami. Teraz ponúka stáročné údaje a potenciálne život meniace (a dokonca život zachraňujúce) rady, ktoré pochádzajú z počúvania a analýzy vášho kašľa. Nie je ťažké pochopiť, prečo je Brew taký nadšený z potenciálu technológie.

Odporúčania redaktorov

• Táto aplikácia môže znižovať výdrž batérie vášho telefónu Pixel
• Dôverovanie mobilných aplikácií na identifikáciu rastlín vás môže stáť život
• Tento zákon EÚ by mohol prinútiť Apple, aby otvoril iMessage a App Store
• Detekcia AFib od Fitbit je tu a môže vám zachrániť život
• Ako vám telefón môže zachrániť život