„Wir sind der Meinung, dass Husten-Tracking für jeden mit Lunge geeignet ist“, sagte Joe Brew, Mitbegründer und CEO von Hyfe AI – dem Unternehmen hinter der KI-gestützten CoughTracker-App
Aber das unterbietet tatsächlich das lebensverändernde Potenzial dieser wenig bekannten – aber faszinierenden – Gesundheitsüberwachungstechnologie.
Um zu veranschaulichen, wie das Verfolgen von Husten Ihr Leben verändern und eines Tages sogar retten kann, führte uns Brew durch die interessanten Anfänge der CoughTracker-App, wie die KI des Unternehmens den Unterschied zwischen einem Husten und dem Bellen eines Hundes verstehen konnte und wie mobil Technologie hat es möglich gemacht, Husten so detailliert zu verfolgen.
Warum Sie Ihren Husten verfolgen sollten
Wenn Sie wie ich sind, denken Sie wahrscheinlich nicht viel über Ihren Husten nach, aber Brew erklärte, warum sich dies ändern sollte.
„Auch wenn Sie keinen chronischen Husten haben, keine Tuberkulose haben, keine dieser klassischen Hustenkrankheiten haben, aber mehrmals im Jahr Husten bekommen, genau wie andere gesunde Menschen, und das sind wertvolle Informationen . So wie es nützlich ist, ein Thermometer in Ihrem Badezimmerschrank zu haben, können Sie jetzt dieses sehr weit verbreitete und sehr häufige Symptom messen“, sagte Brew.
„Wenn es in Zukunft um die Behandlung von Husten geht – Husten ist übrigens das am weitesten verbreitete Symptom, mit dem Menschen in Arztpraxen vorstellig werden – werden die Ärzte zurückblicken und sich fragen: ‚Wie haben wir das früher gemacht, bevor wir das automatische Hustenzählen gemacht haben? ?’ [Now] Sie fragen einfach den Patienten und erwarten, dass der Patient es weiß, aber weiß irgendjemand wirklich, wie viel er hustet? Absolut nicht.”
Ärzte befassen sich seit Jahrhunderten mit Hustenpatienten, daher wissen sie sicherlich alles, was man über Husten wissen muss. Ist Tracking angesichts all dessen wichtig? Hier kann der Einsatz von KI und mobiler Technologie, so wie wir unsere Schritte zählen, den Umgang der Ärzte mit ihnen verändern.
„Hundert Prozent der Ärzte werden sagen, ich benutze ständig Husten. Ich betrachte Husten, ich behandle Husten, ich diagnostiziere basierend auf Husten“, sagte Brew. „Sie verwenden sogar das Geräusch von Husten, also absolut, Ärzte verstehen, dass es wichtig ist. und sie wissen, dass mehr Husten schlecht ist, weniger Husten gut. Aber sobald Sie in das supergranulare Zeug geraten, wissen die Ärzte nicht, was sie tun sollen, weil sie noch nie die ganze Nacht an Ihrem Bett gesessen haben. Es gibt einfach keine Beweise, denn wenn Sie zum Arzt gehen, sind sie 10 Minuten bei Ihnen und können keinen nützlichen Datensatz aufbauen. Jetzt bieten wir ein höheres Maß an Präzision.“
Mobile Technologie macht es möglich
Die KI von Hyfe erstellt und analysiert diesen Datensatz, aber sie könnte dies nicht tun, ohne überhaupt Zugang zu unserem Hustengeräusch zu haben. Brew lachte, als er sagte: „Wenn Sie im Jahr 2000 versucht haben, einen universellen Hustentracker zu bauen, viel Glück, oder?“ Aber wir führen jetzt Geräte, die über alle Sensoren verfügen, die erforderlich sind, um das Husten-Tracking Wirklichkeit werden zu lassen. Brew hält Wearables für das beste Gerät für diesen Job.
„Ich denke, der ultimative Formfaktor wird eine Smartwatch sein, und Sie können die App leicht genug machen, um auf einer zu laufen. Der beste Weg [to track coughs] wird mit der Uhr sein, die wir bauen, und der Hauptgrund ist nur die ungehinderte Nähe zum Mund. Mit Telefonen passieren viele Dinge, die nicht passieren sollten, wenn Sie Audio-Tracking durchführen möchten. Sie gehen in Handtaschen, sie gehen in Gesäßtaschen und sie werden auf der Küchentheke zurückgelassen. Eine Uhr am Handgelenk zu haben, hat etwas Konsequentes.“
Die aktuelle App von Hyfe läuft auf iOS- und Android-Telefonen, bei denen die Auswirkungen auf den Prozessor und die Akkulaufzeit ziemlich gering sind. Bei der Audioqualität wird es jedoch kompliziert.
„Wirklich billige Telefone machen viele seltsame Dinge mit Audio, also haben unsere Algorithmen gelernt, wie sich ein Husten auf einem iPhone anhört, und so klingt ein Husten auf einem 80-Dollar-Telefon.“
Hyfe lässt Leute die gesammelten Audiodaten kommentieren, die übrigens nur gesammelt und analysiert werden, wenn Sie damit einverstanden sind – ansonsten bleibt alles auf Ihrem Gerät, wodurch Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre beseitigt werden. Brew sagte, der menschliche Annotationsprozess sei unerlässlich, um dem Algorithmus beim Lernen zu helfen, da nicht jeder auf die gleiche Weise hustet. Es muss auch zwischen ähnlichen Geräuschen unterscheiden, damit es Husten und nicht Niesen oder Hundebellen verfolgt.
„Es sucht nach abrupten, explosiven Geräuschen. Denn natürlich geht ein Husten nicht ein oder aus. Es beginnt mit einem lauten Knall. Wenn es ein explosives Geräusch findet, nimmt es eine halbe Probe und sendet es an einen Klassifikator, der auf Millionen von von Menschen bestätigten Geräuschen trainiert ist, der beurteilt, ob es sich um einen Husten handelte oder nicht.“
Um an diesen Punkt zu gelangen, verwendet Hyfe eine Methode namens „Convolutional Neural Network“, bei der der aufgezeichnete Ton in ein Spektrogramm umgewandelt wird, und ähnlich wie die KI, die Gesichter auf Fotos erkennt, nach explosiven Geräuschen sucht und diese dann mit a bezeichnet Husten, ein Hundegebell, ein Niesen oder etwas anderes, weil jedes anders aussieht, wenn es auf dieser Ebene untersucht wird.
„Das ist unsere Methode“, sagte Brew und fügte hinzu, „und unser Klassifikator liegt in 99 % der Fälle richtig oder so absurd hoch.“
Wie das alles zustande kam
„Wir haben Jahrhunderte an soliden Daten zu verarbeiten, und wir hinken immer hinterher“, sagte Brew. „Wir werden unsere Datenbank nie einholen, wenn es darum geht, wie viel Audio wir aufgenommen haben im Vergleich dazu, wie viel wir von Menschen annotieren.“
Daran arbeiten Brew und sein Team seit Anfang 2020, als zu Beginn der COVID-19-Pandemie die Idee für ein Husten-Tracking-System aufkam. Frühe Versionen der Datenbank basierten auf Daten, die von Freunden und Familie gesammelt und vom Team persönlich kommentiert wurden. Brew gibt zu, dass die erste Version der CoughTracker-App nicht sehr gut war, da sie hastig zusammengestellt und während des Lockdowns gestartet wurde, aber die Leute benutzten sie weiterhin.
„Der Grund, warum sie geblieben sind“, erklärte Brew, „ist, dass sie dieses große Problem haben, nämlich einen chronischen Husten. Es ist nicht so, dass sie eine zugrunde liegende Krankheit haben, die den Husten verursacht – der Husten ist das Problem. Sie haben eine Überempfindlichkeit und können den ganzen Tag und die ganze Nacht husten, was ihren Schlaf und ihr soziales Leben beeinträchtigt und schwere Reizungen verursacht. Die Realität schlug uns ins Gesicht, da dies eine echte Gruppe von Menschen war, die völlig unterversorgt sind.“
Brew sagte, dass einige Schätzungen die Zahl der Erwachsenen mit chronischem Husten auf 30 % der Bevölkerung beziffern, und sagte, dass es nicht viele verfügbare Behandlungen gibt, weil es bisher keine Möglichkeit gab, die Wirksamkeit zu messen. Ein immer lauschender Husten-Tracker hat das Potenzial, das zu ändern, indem er Menschen mit chronischem Husten Zugang zu detaillierten Informationen gibt, die nicht auf Gedächtnis oder Vermutungen angewiesen sind. Dadurch können sie besser verstehen, wie sich der Verzehr bestimmter Lebensmittel auf sie auswirkt, wie Feuchtigkeit und Luftqualität den Husten verändern oder ob allergische Reaktionen im Spiel sind.
„Genauso wie wenn man mit dem Blutdruck zu kämpfen hat, bekommt man ein Blutdruckmessgerät. Wenn Sie mit Husten zu kämpfen haben, ist ein Hustenzähler in Ihrem Werkzeugarsenal wirklich sinnvoll“, sagte Brew.
Die KI von Hyfe und die Wichtigkeit, Husten zu verfolgen und zu verstehen, gehen über die Hilfe für Menschen mit chronischem Husten hinaus. Brew sprach über eine Studie, die in Kanada durchgeführt wurde, wo Husten-Tracker, die in der Nähe von kranken Patienten platziert wurden, die mit COVID-19 ins Krankenhaus eingeliefert wurden, eine Verringerung des Hustens zeigten und eher ein Indikator für eine Verschlechterung der Gesundheit als für eine Verbesserung waren.
Was es wirklich spannend macht, ist, wenn Sie über die Verwendung von Audio zur Verfolgung von Husten hinausgehen, da dieselbe KI und dieselben Methoden auch zur Analyse anderer Audioarten verwendet werden könnten. Brew sprach darüber, es zu verwenden, um beim Erkennen von Entwicklungsstörungen bei Kindern zu helfen, sich um ältere Menschen zu kümmern und eine regelmäßige Kommunikation sicherzustellen und andere Gesundheitsprobleme zu verstehen, die von GERD und Schlafapnoe bis hin zu Depressionen reichen.
Die Zukunft des Husten-Trackings ist rosig
Sie können die CoughTracker-App von Hyfe jetzt herunterladen und verwenden, aber was kommt als nächstes und wie sieht die ferne Zukunft für das Husten-Tracking aus?
„Wir gehen davon aus, dass unser tragbares Hustenüberwachungsgerät Anfang 2024 von der zugelassen wird [Food and Drug Administration] in den Vereinigten Staaten“, bestätigte Brew. „Das hoffen wir, und wir führen gerade Versuche durch. Aber weil der regulatorische Bereich so komplex und langsam ist und sich die Technologie so schnell entwickelt, interessiert uns auch sehr, was wir im Wellnessbereich tun können. Dabei geht es weniger darum, dass Sie diese spezifische Krankheit oder Infektion haben, als vielmehr um Ihre Trends, und diese Dinge können dazu beitragen, Ihr Leben zu verbessern.
Da sich immer mehr Technologieunternehmen auf Gesundheit und Wohlbefinden konzentrieren, könnte die Verfolgung von Husten so alltäglich werden wie die Überwachung des Blutsauerstoffs und die Verfolgung der Atemfrequenz auf unseren Wearables. Die Apple Watch überwacht bereits laute Geräusche, um unser Gehör zu schützen, und verwendet Mikrofone, um unterschiedliche Geräusche zu erkennen, um die Crash-Erkennungsfunktion zu aktivieren. Das Verfolgen von Husten mit derselben Hardware scheint keine große Herausforderung zu sein.
Mobile Geräte und KI werden sich auch in Zukunft positiv auf unsere Gesundheit auswirken, so Brew, der diese spannende Vorhersage machte:
„Ich denke, bis 2030 werden unsere Geräte Krankheiten diagnostizieren, kontinuierlich verfolgen und Ihnen sogar Warnungen ausgeben, wie etwa, dass Sie mit hoher Wahrscheinlichkeit Lungenkrebs haben. Ich denke, das wird auf jeden Fall kommen, und es wird relativ schnell kommen. Davon sind wir definitiv weniger als ein Jahrzehnt entfernt.“
Dies ist eine App, deren Erstellung zunächst zwei Wochen dauerte, bevor sie in den App Stores veröffentlicht wurde. Es bietet jetzt Daten aus Jahrhunderten und möglicherweise lebensverändernde (und sogar lebensrettende) Ratschläge, die sich aus dem Hören und Analysieren Ihres Hustens ergeben. Es ist nicht schwer zu verstehen, warum Brew vom Potenzial der Technologie so begeistert ist.
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