Wie eine App, die Ihren Husten verfolgt, Ihr Leben retten könnte

„Wir sind der Meinung, dass Husten-Tracking für jeden geeignet ist, der eine Lunge hat“, sagte Joe Brew, Mitbegründer und CEO von Hyfe AI – dem Unternehmen hinter der KI-gestützten CoughTracker-App

Dies unterschätzt jedoch tatsächlich das lebensverändernde Potenzial dieser wenig bekannten, aber faszinierenden Technologie zur Gesundheitsüberwachung.

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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 gewachsen ist, um den Unterschied zwischen Husten und Hundegebell zu verstehen, und wie mobil Die Technologie hat es möglich gemacht, Husten so detailliert zu verfolgen.

Warum Sie Ihren Husten verfolgen sollten

Hyfe AI-Mitbegründer und CEO Joe Brew

Wenn Sie wie ich sind, denken Sie wahrscheinlich nicht viel über Ihren Husten nach, aber Brew hat erklärt, warum sich das ändern sollte.

„Selbst wenn Sie keinen chronischen Husten haben, keine Tuberkulose haben, keine dieser klassischen Hustenkrankheiten haben, bekommen Sie wie andere gesunde Menschen mehrmals im Jahr Husten, 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 häufigste Symptom, mit dem Menschen in Arztpraxen aufwarten –, werden Ärzte zurückblicken und sich fragen: ‚Wie haben wir das früher gemacht, bevor es die automatische Hustenzählung gab?‘ ?‘ [Now] Sie fragen einfach den Patienten und erwarten, dass der Patient es weiß, aber weiß überhaupt jemand, wie viel er hustet? Absolut nicht.“

Ärzte beschäftigen sich seit Jahrhunderten mit Hustenpatienten und wissen daher sicherlich alles, was man über Husten wissen muss. Ist die Nachverfolgung angesichts all dessen wichtig? Hier kann der Einsatz von KI und mobiler Technologie – genauso wie wir unsere Schritte zählen – die Art und Weise verändern, wie Ärzte mit ihnen umgehen.

„Hundert Prozent der Ärzte werden sagen: Ich benutze ständig Husten. Ich schaue auf Husten, ich behandle Husten, ich stelle eine Diagnose anhand des Hustens“, sagte Brew. „Sie verwenden sogar Hustengeräusche, sodass die Ärzte absolut verstehen, dass es darauf ankommt. Und sie wissen, dass mehr Husten schlecht und weniger Husten gut ist. Aber sobald man sich mit den supergranularen Dingen beschäftigt, 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 dafür, denn wenn Sie zum Arzt gehen, ist er 10 Minuten bei Ihnen und kann keinen Datensatz erstellen, der nützlich ist. Jetzt bieten wir ein höheres Maß an Präzision.“

Mobile Technologie macht es möglich

Die KI von Hyfe erstellt und analysiert diesen Datensatz, aber ohne Zugang zu unserem Hustengeräusch wäre dies nicht möglich. Brew lachte, als er sagte: „Wenn Sie im Jahr 2000 versucht haben, einen universellen Husten-Tracker zu bauen, viel Glück, oder?“ Mittlerweile verfügen wir jedoch über Geräte, die über alle erforderlichen Sensoren verfügen, um die Hustenverfolgung zu ermöglichen. Brew hält Wearables für das beste Gerät für diese Aufgabe.

„Ich denke, der ultimative Formfaktor wird eine Smartwatch sein, und man kann die App so leicht machen, dass sie auf einer läuft. Der beste Weg [to track coughs] wird bei der Uhr sein, die wir bauen, und der Hauptgrund ist einfach die ungehinderte Nähe zu den Mündern. Bei Telefonen passieren viele Dinge, die nicht passieren sollten, wenn Sie Audio-Tracking durchführen möchten. Sie stecken in Handtaschen, in Gesäßtaschen und bleiben auf der Küchentheke liegen. Es hat eine gewisse Beständigkeit, eine Uhr am Handgelenk zu tragen.“

Die aktuelle App von Hyfe läuft auf iOS- und Android-Telefonen, wo die Auswirkungen auf den Prozessor und die Akkulaufzeit relativ gering sind. Allerdings wird es bei der Audioqualität kompliziert.

Eine visuelle Darstellung des Klangmusters eines Hustens.

„Wirklich billige Telefone machen viele seltsame Dinge mit Audio, also haben unsere Algorithmen gelernt, dass sich ein Husten auf einem iPhone so anhört und so ein Husten auf einem 80-Dollar-Telefon.“

Bei Hyfe werden die erfassten Audiodaten mit Anmerkungen versehen. Diese werden übrigens nur dann erfasst und analysiert, wenn Sie damit einverstanden sind. Andernfalls verbleibt alles auf Ihrem Gerät, sodass keine Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes bestehen. Brew sagte, der menschliche Annotationsprozess sei für das Lernen seines Algorithmus von entscheidender Bedeutung, da nicht jeder auf die gleiche Weise hustet. Außerdem muss es zwischen ähnlichen Geräuschen unterscheiden, damit es Husten und nicht Niesen oder Hundebellen verfolgt.

„Es sucht nach abrupten, explosiven Geräuschen. Denn natürlich lässt ein Husten nicht nach. Es beginnt mit einem lauten Knall. Wenn es ein explosives Geräusch findet, nimmt es eine halbe Probe und sendet sie an einen Klassifikator, der auf Millionen von Menschen bestätigter Geräusche trainiert ist und beurteilt, ob es sich um einen Husten handelte oder nicht.“

Um an diesen Punkt zu gelangen, verwendet Hyfe eine Methode namens „Faltungs-Neuronales Netzwerk“, 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 als a bezeichnet B. Husten, Hundebellen, Niesen oder etwas anderes, denn auf dieser Ebene betrachtet sieht jedes anders aus.

„Das ist unsere Methode“, sagte Brew und fügte hinzu, „und unser Klassifikator hat in 99 % der Fälle Recht, oder so etwas absurd Hohes.“

Wie das alles zustande kam

„Wir müssen jahrhundertelange fundierte Daten verarbeiten und sind immer im Rückstand“, sagte Brew. „Wir werden unsere Datenbank nie einholen, wenn es darum geht, wie viel Audio wir aufgenommen haben und wie viel wir von Menschen kommentiert haben.“

Brew und sein Team arbeiten seit Anfang 2020 daran, als die Idee für ein Husten-Tracking-System zu Beginn der COVID-19-Pandemie 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 Hyfe-Husten-Tracking-App nicht sehr gut war, da sie während des Lockdowns in aller Eile zusammengestellt und gestartet wurde, aber die Leute nutzten sie weiterhin.

„Der Grund, warum sie hier geblieben sind“, erklärte Brew, „ist, dass sie dieses große Problem haben, nämlich einen chronischen Husten.“ Es ist nicht so, dass sie eine Grunderkrankung 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, denn es handelte sich um eine echte Gruppe von Menschen, die völlig unterversorgt sind.“

Die Hyfe Cough Watch-App auf einer Apple Watch

Brew sagte, einige Schätzungen gehen davon aus, dass die Zahl der Erwachsenen mit chronischem Husten bei 30 % der Bevölkerung liege, und sagte, es gebe nicht viele verfügbare Behandlungen, weil es bisher keine Möglichkeit gegeben habe, die Wirksamkeit zu messen. Ein stets aufmerksamer Husten-Tracker hat das Potenzial, dies zu ändern und Menschen mit chronischem Husten Zugang zu detaillierten Informationen zu verschaffen, die nicht auf Erinnerungen oder Vermutungen beruhen. Dadurch können sie besser verstehen, wie sich der Verzehr bestimmter Lebensmittel auf sie auswirkt, wie Luftfeuchtigkeit und Luftqualität den Husten beeinflussen oder ob allergische Reaktionen im Spiel sind.

„Genau wie wenn man mit dem Blutdruck zu kämpfen hat, bekommt man ein Blutdruckmessgerät. Wenn Sie mit Husten zu kämpfen haben, ist es wirklich sinnvoll, einen Hustenzähler in Ihrem Arsenal an Hilfsmitteln zu haben“, sagte Brew.

Die KI von Hyfe und die Bedeutung der Verfolgung und des Verständnisses von Husten gehen über die Hilfe für Menschen mit chronischem Husten hinaus. Brew sprach über eine in Kanada durchgeführte Studie, bei der Husten-Tracker, die in der Nähe von kranken Patienten im Krankenhaus mit COVID-19 angebracht wurden, eine Verringerung des Hustens aufwiesen und eher ein Indikator für eine Verschlechterung des Gesundheitszustands als für eine Verbesserung waren.

Was es wirklich spannend macht, ist, wenn man über die Verwendung des Audios hinausgeht, um Husten zu verfolgen, da dieselbe KI und dieselben Methoden auch zur Analyse anderer Arten von Audio verwendet werden könnten. Brew sprach darüber, dass es dazu dienen soll, Entwicklungsstörungen bei Kindern zu erkennen, ältere Menschen zu betreuen und eine regelmäßige Kommunikation sicherzustellen und andere Gesundheitsprobleme zu verstehen, die von GERD und Schlafapnoe bis hin zu Depressionen reichen.

Die Zukunft der Hustenverfolgung ist rosig

Sie können die CoughTracker-App von Hyfe jetzt herunterladen und verwenden, aber wie geht es weiter und wie sieht es mit der fernen Zukunft der Hustenverfolgung aus?

„Wir gehen davon aus, dass unser tragbarer Hustenmonitor Anfang 2024 von der EU zugelassen wird [Food and Drug Administration] in den Vereinigten Staaten“, bestätigte Brew. „Das hoffen wir und führen gerade Versuche durch. Da der regulatorische Bereich jedoch so komplex und langsam ist und sich die Technologie so schnell weiterentwickelt, sind wir auch sehr daran interessiert, was wir im Wellnessbereich tun können. Dabei geht es weniger darum, dass Sie an dieser spezifischen Krankheit oder Infektion leiden, als vielmehr darum, welche Trends Sie haben, und diese Dinge können dazu beitragen, Ihr Leben besser zu machen.“

Da sich immer mehr Technologieunternehmen auf Gesundheit und Wohlbefinden konzentrieren, könnte die Überwachung des Hustens ebenso alltäglich werden wie die Überwachung des Blutsauerstoffs und die Überwachung der Atemfrequenz auf unseren Wearables. Die Apple Watch überwacht bereits laute Geräusche, um unser Gehör zu schützen, und nutzt Mikrofone, um bestimmte Geräusche zu erkennen und so die Crash-Detection-Funktion zu aktivieren. Das Verfolgen von Husten mit derselben Hardware scheint kein großer Aufwand zu sein.

Mobile Geräte und KI werden sich auch in Zukunft positiv auf unsere Gesundheit auswirken, so Brew, der diese spannende Vorhersage machte:

„Ich gehe davon aus, dass unsere Geräte bis 2030 Krankheiten diagnostizieren, kontinuierlich verfolgen und Ihnen sogar Warnungen geben werden, etwa, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass Sie Lungenkrebs haben.“ Ich denke, das wird auf jeden Fall kommen, und zwar relativ schnell. Davon sind wir definitiv weniger als ein Jahrzehnt entfernt.“

Dabei handelt es sich um 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 aus dem Abhören und Analysieren Ihres Hustens resultieren. Es ist nicht schwer zu verstehen, warum Brew vom Potenzial der Technologie so begeistert ist.