PROBLEM KTÓRY CHCEMY ROZWIĄZAĆ
Kaszel jest najczęstszym objawem chorób układu oddechowego, m. in. krztuśca, astmy, zapalenia płuc, raka płuc, grypy, refluksu, kaszlu palacza oraz w przypadku smogu czy obecnie COVID-19. Kaszel stanowi najbardziej uciążliwy i charakterystyczny objaw infekcji oraz towarzyszy chorobom ostrym i przewlekłym, w tym nowotworom złośliwym układu oddechowego.
Wyróżnia się kilka podziałów kaszlu, m.in. uwzględniający czas jego trwania:
- kaszel ostry (≤3 tygodnie),
- podostry (3-8 tygodni),
- przewlekły (>8 tygodni).
Kaszel stanowi bardzo często o potrzebie porady lekarskiej, w trakcie której pacjent ma zwykle trudność z opisaniem/odwzorowaniem kaszlu, a w szczególności z precyzyjnym wskazaniem jego częstotliwości czy trendów zmian. Opisanie kaszlu, rejestrowanie jego częstotliwości jest zadaniem bardzo trudnym, a wręcz niewykonalnym dla pacjenta, który nie posiada specjalistycznej wiedzy medycznej oraz nie zna fachowej terminologii. Powyższe stanowi utrudnienie dla lekarza w kierunku postawienia diagnozy czy oceny postępów leczenia.
SYSTEM MONITOROWANIA KASZLU - COUGH APP
CoughAPP to system służący identyfikacji kaszlu oraz zbieraniu i analizowania danych o jego częstości. System będzie rejestrować, gromadzić i dokonywać szczegółowej analizy kaszlu w zakresie częstotliwości jego występowania (aspekt “kiedy”).
System CoughAPP będzie się składać z:
- hardware – urządzenia nasłuchującego z wbudowanym oprogramowaniem wyposażonym w podstawowe mechanizmy sztucznej inteligencji.
Urządzenie nasłuchujące będzie wychwytywać/rejestrować incydenty kaszlu, dzięki wbudowanym mechanizmom SI. Takie podejście umożliwi wstępną selekcję zebranych próbek dźwięków przez samo urządzenie, które następnie zostaną przekazane do bazy danych systemu w celu dalszej analizy.
- software – aplikacji internetowej i mobilnej odpowiedzialnej za prezentację danych zgromadzonych o użytkowniku i urządzeniu, posiadającej panel pacjenta, lekarza i administratora.
Aplikacja internetowa będzie odpowiedzialna za dalsze przetwarzanie danych zebranych przez urządzenie. Zgromadzone dane będą poddawane dalszej analizie i przetwarzaniu w ramach panelu administracyjnego. Natomiast panel lekarza i użytkownika będzie odpowiedzialny za prezentację finalnych danych wspierających pracę lekarza (długość, ilość, trendy i inne).
Dane o kaszlu będą gromadzone w celu udostępnienia ich lekarzowi pierwszego kontaktu i/lub innemu specjaliście. Lekarz będzie mógł wykorzystać dane pochodzące z systemu CoughAPP do postawienia diagnozy, monitorowania postępów czy oceny skuteczności leczenia pacjenta i następnie podjęcia decyzji odnośnie kolejnych kroków – z zastrzeżeniem, że aplikacja nie spełnia funkcji diagnostycznych, a jedynie dostarcza lekarzowi niezbędnych informacji o częstotliwości wydzielania kaszlu, trendach zmian etc. (wraz z możliwością odtworzenia i odsłuchania incydentu kaszlu).
Rozwiązanie CoughAPP jest odpowiedzią na potrzebę skutecznej diagnozy i monitorowania/oceny postępów leczenia pacjenta w kontekście występującego u niego kaszlu.
CoughAPP ma informować pacjenta jak długo utrzymuje się objaw w postaci kaszlu, a co za tym idzie czy wymaga niezwłocznej konsultacji medycznej oraz wyeliminować sytuację, w której pacjent (w szczególności dzieci i osoby starsze) nie wie jak często występuje u niego kaszel.
System CoughAPP pozwoli w warunkach domowych gromadzić dane (urządzenie należy umieścić w dowolnym miejscu w domu/mieszkaniu) w zakresie częstotliwości występowania kaszlu.
MVP - PROTOTYP SYSTEMU
Dysponujemy obecnie produktem w wersji MVP (CoughAPP 1.0). Dzięki MVP zidentyfikowaliśmy i zweryfikowaliśmy potencjalne problemy.
MVP to oprogramowanie wykrywające, zapisujące i prezentujące incydenty kaszlu kompatybilne z urządzeniami posiadającymi możliwość nasłuchiwania za pomocą mikrofonu wbudowanego w urządzenie, takimi jak mikrokomputery. MVP analizuje dane i ekstrahuje informacje o kaszlnięciach – dokonuje szczegółowej analizy kaszlu w zakresie jego częstotliwości występowania, m.in. dzięki prezentacji rozłożenia w czasie poszczególnych incydentów kaszlu.
CoughAPP 1.0 składa się z 4 elementów:
- prototypowego urządzenia nasłuchującego wyposażonego w zestaw mikrofonów (mikrokomputer),
- oprogramowania dedykowanego na urządzenie nasłuchujące wyposażonego w podstawowe mechanizmy SI,
- aplikacji internetowej odpowiedzialnej za prezentację danych zgromadzonych o użytkowniku i urządzeniu,
- usługi backendowej obsługującej wszystkie zdarzenia dla urządzenia i aplikacji internetowej.
Oprogramowanie do zbierania próbek kaszlu zostało wdrożone na urządzeniu (mikrokomputer) i nasłuchuje w trybie ciągłym otoczenie za pomocą wbudowanego mikrofonu. Sygnał audio jest analizowany przez algorytm na mikrokomputerze. Jeśli algorytm wykryje kaszlnięcie, fragment audio zawierający kaszlnięcie zostaje wyizolowany i przesłany do bazy danych przechowującej nagrania (próbki). Jednocześnie informacje o tym zdarzeniu, wraz z wszystkimi niezbędnymi informacjami, zostają przesłane do bazy danych zlokalizowanej w chmurze publicznej. System grupuje kaszlnięcia ciągłe w jedno zdarzenie, jeżeli kaszlnięcia następują kolejno po sobie.
