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EarCough: Una Nueva Forma de Monitorear Tos

EarCough usa auriculares inteligentes para detectar toses de usuarios con precisión.

― 6 minilectura


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Tabla de contenidos

Toser es una señal común de varias enfermedades pulmonares. Poder monitorear las tos en tiempo real puede ayudar con el cuidado de la salud individual. El aumento de los auriculares inteligentes, que incluyen micrófonos avanzados, hace posible desarrollar herramientas para rastrear los eventos de tos con precisión. Este artículo habla de un nuevo método llamado EarCough, que usa estos dispositivos inteligentes para el monitoreo continuo de las tos del usuario.

¿Qué es EarCough?

EarCough es un sistema diseñado para detectar eventos de tos del usuario usando auriculares inteligentes. A diferencia de los métodos típicos de detección de tos que podrían confundir las tos ambientales con las del usuario, EarCough se enfoca en identificar las tos que provienen únicamente del portador. Esta característica es especialmente importante para proporcionar información precisa a los profesionales de la salud.

La Importancia de la Detección de Tos

Toser puede indicar varios problemas de salud, incluyendo enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), asma e incluso tuberculosis. La identificación precisa de la tos de una persona puede proporcionar valiosos conocimientos sobre su salud y permitir una intervención médica oportuna. Sin embargo, los métodos tradicionales a menudo no logran distinguir entre la tos de una persona y las tos de otros a su alrededor, lo que puede llevar a diagnósticos erróneos.

Avances en Auriculares Inteligentes

En los últimos años, los auriculares han evolucionado de ser simples dispositivos para escuchar música a gadgets sofisticados capaces de detectar varias señales físicas. Muchos de estos dispositivos ahora vienen equipados con funciones como la cancelación activa de ruido (ANC), que reduce el ruido de fondo, haciéndolos ideales para aplicaciones de Monitoreo de salud. Los auriculares inteligentes pueden recopilar datos sobre sonidos y movimientos en tiempo real, proporcionando una rica fuente de información para evaluaciones de salud.

¿Cómo Funciona EarCough?

EarCough usa micrófonos integrados en los auriculares inteligentes para capturar datos de audio y detectar tos del portador. El sistema emplea un modelo ligero llamado EarCoughNet, que analiza las señales de audio. Este modelo distingue entre los sonidos emitidos por el usuario y los del entorno. Para validar su efectividad, los investigadores recopilaron y analizaron datos de pruebas realizadas por usuarios reales en diferentes entornos.

Pruebas de Usuario y Recopilación de Datos

Para entender qué tan bien funciona EarCough, se reclutaron participantes para realizar diversas tareas mientras usaban los auriculares inteligentes. Las tareas incluían toser, beber y reírse en entornos tranquilos y ruidosos. Los investigadores capturaron audio de los auriculares junto con datos sobre los movimientos de los participantes. Estos datos se utilizaron para entrenar y probar el sistema EarCough.

Resultados de las Pruebas

Los resultados de las pruebas mostraron que EarCough podía detectar con precisión las tos del usuario con un alto nivel de precisión. De hecho, logró una impresionante tasa de precisión del 95.4%. Esto significa que el sistema podía diferenciar efectivamente las tos del usuario de otros sonidos en el entorno. El tamaño compacto del modelo le permitió funcionar eficientemente en dispositivos inteligentes, lo que es crucial para su uso generalizado.

Comparación con Métodos Anteriores

EarCough se destaca en comparación con métodos anteriores de detección de tos. Los sistemas tradicionales a menudo carecen de la capacidad para discernir entre las tos emitidas por los usuarios y las de otros cercanos. El enfoque de EarCough en la conciencia del sujeto mejora significativamente su fiabilidad, proporcionando una mejor herramienta para el monitoreo de la salud.

La Tecnología Detrás de EarCough

La tecnología que impulsa a EarCough se basa en una combinación de métodos de Análisis de audio. El sistema utiliza audio de doble canal de los auriculares, lo que mejora su capacidad para detectar sonidos relevantes. Al analizar las diferencias en las señales de audio capturadas por los micrófonos, el sistema mejora su precisión en la identificación de la tos del usuario.

Direcciones Futuras

Aunque EarCough muestra un gran potencial, aún queda trabajo por hacer. Un área de mejora es expandir la variedad de escenarios probados. Por ejemplo, estudios futuros involucrarán situaciones en las que los usuarios escuchen sonidos a través de sus auriculares. Esta adición ayudará a los investigadores a entender cómo el audio de fondo afecta la detección de tos. Además, recopilar más datos en entornos del mundo real ayudará a afinar el sistema para su uso práctico.

Conclusión

EarCough representa un gran avance en la tecnología de monitoreo de tos. Al utilizar auriculares inteligentes y un sofisticado sistema de análisis de audio, proporciona un método confiable para detectar con precisión las tos del usuario. A medida que la atención médica continúa evolucionando con la tecnología, herramientas como EarCough pueden jugar un papel vital en la mejora de los resultados de salud individuales a través del monitoreo continuo.

Implicaciones para el Monitoreo de la Salud

La capacidad de detectar la tos con precisión tiene varias implicaciones para la salud personal. Para aquellos con condiciones pulmonares crónicas, la detección temprana de tos puede provocar respuestas médicas oportunas. Este enfoque proactivo puede potencialmente reducir las visitas al hospital y mejorar la calidad de vida de los pacientes. Además, los profesionales de la salud pueden aprovechar los datos de estos sistemas para monitorear tendencias y ajustar tratamientos en consecuencia.

Contribución Comunitaria

Para construir sobre el éxito de EarCough, los investigadores planean hacer su conjunto de datos disponible para más estudios. Al compartir el conocimiento adquirido de este proyecto, esperan alentar a otros investigadores a avanzar en los métodos de detección de tos. La colaboración en la comunidad científica es crucial para desarrollar herramientas de monitoreo de salud aún más eficientes.

Pensamientos Finales

En conclusión, EarCough es una innovación prometedora en el campo del monitoreo de la salud. Con su enfoque único en la detección de tos, tiene el potencial de cambiar cómo las personas manejan su salud pulmonar. A medida que la tecnología avanza y se dispone de más datos, sistemas como EarCough probablemente se convertirán en algo común en la gestión de la salud personal, allanando el camino para mejores soluciones de salud en el futuro.

Fuente original

Título: EarCough: Enabling Continuous Subject Cough Event Detection on Hearables

Resumen: Cough monitoring can enable new individual pulmonary health applications. Subject cough event detection is the foundation for continuous cough monitoring. Recently, the rapid growth in smart hearables has opened new opportunities for such needs. This paper proposes EarCough, which enables continuous subject cough event detection on edge computing hearables by leveraging the always-on active noise cancellation (ANC) microphones. Specifically, we proposed a lightweight end-to-end neural network model -- EarCoughNet. To evaluate the effectiveness of our method, we constructed a synchronous motion and audio dataset through a user study. Results show that EarCough achieved an accuracy of 95.4% and an F1-score of 92.9% with a space requirement of only 385 kB. We envision EarCough as a low-cost add-on for future hearables to enable continuous subject cough event detection.

Autores: Xiyuxing Zhang, Yuntao Wang, Jingru Zhang, Yaqing Yang, Shwetak Patel, Yuanchun Shi

Última actualización: 2023-03-18 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2303.10445

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.10445

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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