«Мы считаем, что отслеживание кашля нужно всем, у кого есть легкие», – говорит Джо Брю, соучредитель и генеральный директор Hyfe AI – компании, стоящей за Приложение CoughTracker
Но это на самом деле недооценивает потенциал этой малоизвестной, но увлекательной технологии мониторинга здоровья, меняющий жизнь.Чтобы проиллюстрировать, как отслеживание кашля может изменить – а однажды даже спасти – вашу жизнь, Брю рассказал нам об интересных истоках приложения CoughTracker, о том, как искусственный интеллект компании научился понимать разницу между кашлем и лаем собаки, и как мобильные технологии позволили отслеживать кашель.
«Даже если у вас нет хронического кашля, у вас нет туберкулеза, у вас нет одного из этих классических кашлевых заболеваний, но несколько раз в год у вас появляется кашель, как и у других здоровых людей, и это ценная информация. Так же, как полезно иметь термометр в шкафу в ванной, теперь вы можете измерить этот очень распространенный, очень частый симптом»
- сказал Брю
Врачи веками имели дело с кашляющими пациентами, поэтому, конечно, они знают все, что нужно знать о кашле. Учитывая все это, так ли важно отслеживание? Именно здесь использование искусственного интеллекта и мобильных технологий, подобно тому, как мы считаем шаги, может изменить подход врачей к лечению.
«Сто процентов врачей скажут: «Я постоянно обращаюсь с кашлем. Я смотрю на кашель, я лечу кашель, я ставлю диагноз на основе кашля. Они даже используют звук кашля, так что абсолютно точно, врачи понимают, что это важно. И они знают, что больше кашля – плохо, меньше кашля – хорошо. Но как только вы переходите к супергранулярным вещам, врачи не знают, что делать, потому что они никогда не сидели у вашей постели всю ночь. Просто нет доказательной базы, потому что, когда вы приходите к врачу, он проводит с вами 10 минут и не может собрать полезные данные. Теперь мы предлагаем более высокий уровень точности.»
Мобильные технологии делают это возможным
Искусственный интеллект Хайфа создает и анализирует этот набор данных, но он не смог бы этого сделать, не имея доступа к звуку нашего кашля. Брю рассмеялся, сказав: «Если бы вы попытались создать универсальный трекер кашля в 2000 году, вам бы не повезло, верно?». Но сейчас мы носим устройства, которые имеют все необходимые датчики, чтобы сделать отслеживание кашля реальностью. Брю считает, что носимые устройства лучше всего подходят для этой работы.
«Я думаю, что окончательным форм-фактором будут смарт-часы, и вы сможете сделать приложение достаточно легким, чтобы работать на них. Лучший способ [отслеживания кашля] будет с помощью часов, которые мы создаем, и главная причина – это беспрепятственная близость ко рту. С телефонами происходит много вещей. Они попадают в сумочки, в задние карманы, их оставляют на кухонном столе. А ведь часы всегда на запястье.»
Нынешнее приложение Хайфа работает на телефонах под управлением iOS и Android, где нагрузка на процессор и время автономной работы довольно низкая. Однако именно с качеством звука возникают сложности.
Hyfe заставляет людей аннотировать собранные аудиозаписи, которые, кстати, собираются и анализируются только тогда, когда вы соглашаетесь на это – в противном случае все остается на вашем устройстве, что устраняет опасения по поводу конфиденциальности. По словам Брю, процесс аннотирования человеком необходим для того, чтобы помочь алгоритму обучаться, поскольку не все люди кашляют одинаково. Ему также необходимо различать похожие звуки, поэтому он отслеживает кашель, а не чихание или лай собаки.
«Он ищет резкие, взрывные звуки. Потому что, конечно, кашель не затихает. Он начинается с громкого хлопка. Когда он находит взрывной звук, он берет половину образца и отправляет его в классификатор, обученный на миллионах подтвержденных человеком звуков, который определяет, был ли это кашель или нет.»
Для этого Хайф использует метод под названием «конволюционная нейронная сеть», где записанный звук преобразуется в спектрограмму, и подобно тому, как ИИ распознает лица на фотографиях, он ищет взрывные звуки, а затем помечает их как кашель, лай собаки, чихание или что-то еще, потому что каждый из них выглядит по-разному при рассмотрении на этом уровне.
«Это наш метод, – сказал Брю, добавив, – и наш классификатор прав в 99% случаев»
Как все это появилось?
Брю и его команда работали над этим с начала 2020 года, когда в начале пандемии COVID-19 возникла идея создания системы отслеживания кашля. Ранние версии базы данных были построены на основе данных, собранных у друзей и родственников и аннотированных лично командой. Брю признает, что первая версия приложения CoughTracker была не очень хорошей, поскольку была наспех собрана и запущена во время изоляции, но люди продолжали пользоваться ею.
«Причина, по которой они остаются здесь, – объясняет Брю, – заключается в том, что у них есть огромная проблема – хронический кашель. Не то чтобы у них было основное заболевание, вызывающее кашель, – проблема в кашле. У них повышенная чувствительность, и они могут кашлять весь день и всю ночь, и это мешает им спать, мешает их социальной жизни и вызывает сильное раздражение». Реальность ударила нас по лицу, так как это была реальная группа людей, которой совершенно не хватает услуг».
Брю сказал, что, по некоторым оценкам, число взрослых с хроническим кашлем составляет 30% населения, и сказал, что существует не так много доступных методов лечения, потому что раньше не было способа измерить эффективность. Постоянно прослушивающий кашель трекер способен изменить ситуацию, предоставляя людям с хроническим кашлем доступ к подробной информации, которая не зависит от памяти или догадок. Благодаря этому они смогут лучше понять, как на них влияет употребление определенных видов пищи, как влажность и качество воздуха влияют на кашель, или же аллергические реакции.
«Точно так же, как если у вас проблемы с кровяным давлением, вы приобретаете прибор для измерения кровяного давления. Если вы боретесь с кашлем, наличие счетчика кашля действительно имеет смысл в вашем арсенале инструментов», – сказал Брю.
Искусственный интеллект Хайфа и важность отслеживания и понимания кашля выходят за рамки помощи людям с хроническим кашлем. Брю рассказал об исследовании, проведенном в Канаде, где кашлевые трекеры, размещенные рядом с больными пациентами, госпитализированными с COVID-19, показали уменьшение кашля и были скорее показателем ухудшения здоровья, чем улучшения.
Что делает работу действительно интересной, так это то, что вы выходите за рамки использования аудио для отслеживания кашля, поскольку тот же ИИ и методы могут быть использованы для анализа других типов аудио. Брю говорил о том, что его можно использовать для распознавания отклонений в развитии у детей, для ухода за пожилыми людьми и обеспечения регулярного общения, а также для понимания других проблем со здоровьем – от ГЭРБ и апноэ во сне до депрессии.
Вы можете скачать и использовать приложение CoughTracker от Hyfe уже сейчас, но что дальше, и каково отдаленное будущее отслеживания кашля?
«Мы думаем, что в начале 2024 года наш носимый монитор кашля будет одобрен [Управлением по контролю за продуктами и лекарствами] в США», – подтвердил Брю. «Мы надеемся на это, и уже сейчас проводим испытания. Но поскольку регуляторная сфера настолько сложна и медленна, а технологии развиваются так быстро, мы также очень заинтересованы в том, что мы можем сделать в сфере велнеса, то есть не столько в том, что у вас есть конкретное заболевание или инфекция, сколько в том, что это ваши тенденции, и эти вещи могут помочь сделать вашу жизнь лучше».
По мере того, как все больше технологических компаний фокусируются на здоровье и велнесе, отслеживание кашля может стать таким же обычным делом, как мониторинг кислорода в крови и отслеживание частоты дыхания на наших носимых устройствах. Часы Apple Watch уже отслеживают громкие шумы, чтобы защитить наш слух, и используют микрофоны для обнаружения отдельных звуков, чтобы включить функцию распознавания столкновений. Отслеживание кашля с помощью такого же оборудования не кажется чем-то необычным.
Мобильные устройства и искусственный интеллект будут продолжать оказывать положительное влияние на наше здоровье и в будущем, считает Брю, который сделал такой захватывающий прогноз:
«Я думаю, что к 2030 году наши устройства будут диагностировать заболевания, постоянно отслеживать их и даже предупреждать вас, например, о высокой вероятности рака легких. Я думаю, что это обязательно произойдет, и произойдет относительно быстро. Мы определенно находимся в десятилетии от этого.»
Комментарии (0)