Hyfe AI的联合创始人兼首席执行官 Joe Brew 说：“我们的感觉是，咳嗽追踪适用于每个有肺部的人
但这实际上低估了这种鲜为人知但令人着迷的健康监测技术改变生活的潜力。
为了说明追踪咳嗽如何改变——甚至有朝一日可以挽救你的生命，Brew 带我们了解了 CoughTracker 应用程序有趣的开端，该公司的人工智能如何发展到能够理解咳嗽和狗叫之间的区别，以及手机如何移动技术使得如此详细地追踪咳嗽成为可能。
为什么你应该追踪你的咳嗽
如果您像我一样，可能不会太在意自己的咳嗽，但 Brew 解释了为什么这种情况应该改变。
“即使你没有慢性咳嗽，没有肺结核，没有那些典型的咳嗽疾病，但你每年都会像其他健康人一样多次咳嗽，这是有价值的信息.就像在浴室柜子里放一个温度计很有用一样，你现在可以测量这种非常普遍、非常频繁的症状，”Brew 说。
“在未来，当谈到治疗咳嗽时——顺便说一句，咳嗽是人们在医生办公室出现的最普遍的症状——医生们会回顾并想知道，‘在自动咳嗽计数之前，我们过去是如何做到这一点的？ ？' [现在]他们只是问病人，希望病人知道，但真的有人知道他们咳嗽了多少吗？绝对不。”
几个世纪以来，医生们一直在与咳嗽患者打交道，所以他们肯定知道关于咳嗽的所有知识。考虑到这一切，跟踪重要吗？这就是使用人工智能和移动技术的地方，就像我们计算步数的方式一样，可以改变医生处理它们的方式。
“百分之一百的医生会说，我一直用咳嗽。我观察咳嗽，治疗咳嗽，根据咳嗽进行诊断，”Brew 说。 “他们甚至使用咳嗽的声音，所以绝对，医生明白这很重要。他们知道多咳嗽不好，少咳嗽好。但是一旦你接触到超颗粒的东西，医生就不知道该怎么办了，因为他们从来没有整夜坐在你的床边。只是没有证据，因为当你去看医生时，他们会陪你 10 分钟，但他们无法建立有用的数据集。现在，我们提供更高水平的精确度。”
移动技术使之成为可能
Hyfe 的 AI 构建并分析了该数据集，但如果首先无法访问我们咳嗽的声音，它就无法做到这一点。 Brew 笑着说：“如果你在 2000 年尝试建立一个通用的咳嗽追踪器，祝你好运，对吧？”但我们现在携带的设备具有使咳嗽追踪成为现实所需的所有传感器。 Brew 认为可穿戴设备是完成这项工作的最佳设备。
“我认为最终的外形将是智能手表，你可以让应用程序足够轻便，可以在手表上运行。 [追踪咳嗽] 的最佳方法是使用我们正在制造的手表，主要原因是它与嘴巴之间的接触畅通无阻。如果您想进行音频跟踪，手机会发生很多不应该发生的事情。他们放在钱包里，放在后袋里，然后留在厨房的柜台上。将手表戴在手腕上是一种一致性。”
Hyfe 当前的应用程序可在 iOS 和 Android 手机上运行，对处理器和电池寿命的影响相当低。然而，事情变得复杂的是音频质量。
“真正便宜的手机会用音频做很多奇怪的事情，所以我们的算法已经知道这是咳嗽在 iPhone 上的声音，这也是咳嗽在 80 美元手机上的声音。”
Hyfe 让人们对其收集的音频进行注释，顺便说一句，只有在您同意的情况下才会收集和分析这些音频——否则，所有内容都会保留在您的设备上，从而消除了对隐私的担忧。 Brew 表示，人工注释过程对于帮助其算法学习至关重要，因为并非每个人都以相同的方式咳嗽。它还需要区分相似的声音，因此它跟踪咳嗽而不是打喷嚏或狗叫声。
“它寻找突然的、爆炸性的声音。因为，当然，咳嗽不会消失或消失。它以一声响亮的流行音乐开始。当它发现爆炸声时，它会取一半样本并将其发送到经过数百万种人类确认声音训练的分类器，该分类器会评估那是否是咳嗽。”
为了达到这一点，Hyfe 使用了一种称为“卷积神经网络”的方法，将录制的声音转换为频谱图，并以类似于 AI 识别照片中人脸的方式寻找爆炸性声音，然后将它们标记为咳嗽、狗叫、打喷嚏或其他什么，因为在这个级别检查时每一个看起来都不一样。
“这就是我们的方法，”Brew 补充说，“我们的分类器在 99% 的时间里都是正确的，或者像那样高得离谱。”
这一切是如何发生的
“我们有几个世纪的声音数据需要处理，但我们总是落后，”Brew 说。 “就我们捕获的音频数量与人工注释的数量而言，我们永远无法赶上我们的数据库。”
Brew 和他的团队自 2020 年初以来一直致力于此，当时在 COVID-19 大流行开始时出现了咳嗽追踪系统的想法。数据库的早期版本是围绕从朋友和家人那里收集的数据构建的，并由团队亲自注释。 Brew 承认 CoughTracker 应用程序的第一个版本不是很好，它是在锁定期间仓促组装和发布的，但人们继续使用它。
“他们留下来的原因，”布鲁解释说，“是因为他们有这个大问题，那就是慢性咳嗽。并不是因为他们有导致咳嗽的潜在疾病——咳嗽才是问题所在。他们有超敏反应，会整天整夜咳嗽，这会干扰他们的睡眠和社交生活，并引起严重的刺激。现实打了我们一记耳光，因为这是一群真正得不到服务的人。”
Brew 说，一些估计表明患有慢性咳嗽的成年人占人口的 30%，并表示可用的治疗方法不多，因为之前没有办法衡量有效性。一个始终倾听的咳嗽追踪器有可能改变这一点，让慢性咳嗽的人能够获得不依赖记忆或猜测的详细信息。通过这种方式，他们可以更好地了解食用某些类型的食物如何影响他们，湿度和空气质量如何改变咳嗽，或者是否涉及过敏反应。
“就像当你在与血压作斗争时，你会得到一个血压计。如果你正在与咳嗽作斗争，那么在你的工具库中使用咳嗽计数器真的很有意义，”Brew 说。
Hyfe 的 AI 以及跟踪和理解咳嗽的重要性不仅仅是帮助那些患有慢性咳嗽的人。 Brew 谈到了在加拿大进行的一项研究，在该研究中，咳嗽追踪器放置在因 COVID-19 住院的病人附近，显示咳嗽减少，这是健康恶化而非改善的指标。
真正令人兴奋的是当你超越使用音频来跟踪咳嗽时，因为相同的 AI 和方法也可用于分析其他类型的音频。 Brew 谈到使用它来帮助识别儿童的发育障碍、照顾老人并确保定期沟通，以及了解从 GERD 和睡眠呼吸暂停到抑郁症等其他健康问题。
咳嗽追踪的未来是光明的
您现在可以下载和使用 Hyfe 的 CoughTracker 应用程序，但下一步是什么，咳嗽跟踪的遥远未来又如何呢？
“我们认为，到 2024 年初，我们的可穿戴咳嗽监测器将获得美国 [食品和药物管理局] 的批准，”Brew 证实。 “这就是我们所希望的，我们现在正在进行试验。但由于监管领域如此复杂和缓慢，而技术发展如此之快，我们也对我们在健康领域能做些什么非常感兴趣。这与你是否患有这种特定疾病或感染无关，更多的是关于这些是你的趋势，这些事情可以帮助你改善生活。”
随着越来越多的科技公司关注健康和保健，咳嗽跟踪可能会像可穿戴设备上的血氧监测和呼吸频率跟踪一样变得司空见惯。 Apple Watch已经可以监控噪音以保护我们的听力，并使用麦克风检测不同的声音以启用其碰撞检测功能。使用相同的硬件跟踪咳嗽似乎并不难。
根据 Brew 的说法，移动设备和人工智能在未来也将继续对我们的健康产生积极影响，他做出了这个令人兴奋的预测：
“我确实认为，到 2030 年，我们的设备将诊断疾病，持续跟踪，甚至向您发出警告，比如您很可能患有肺癌。我认为这绝对会到来，而且会相对较快地到来。我们离那肯定还有不到十年的时间。”
这是一款最初需要两周时间创建的应用程序，然后才在应用程序商店推出。它现在提供了几个世纪以来有价值的数据和可能改变生活（甚至挽救生命）的建议，这些建议来自聆听和分析您的咳嗽。不难看出为什么 Brew 对这项技术的潜力如此兴奋。