Er zijn ontzettend veel mensen die een hartaanval krijgen in hun leven. En als je snel hulp krijgt, kun je dat gelukkig goed overleven. Probleem is echter dat een deel van deze mensen tijdens zo’n aanval alleen thuis is, waardoor er geen hulp aanwezig is. En misschien merk je het zelf nauwelijks, omdat je ligt te slapen. Wetenschappers hebben daar een oplossing voor gevonden: je smart speaker houdt je in de gaten.
Wetenschappers van de University of Washington hebben een nieuwe tool ontwikkeld die mensen in de gaten kan houden, om te zien of ze een hartaanval hebben terwijl ze slapen. De tool werkt als een vaardigheid voor een slimme speaker als de Google Home of Amazon Alexa, of een smartphone.
Het idee is vrij simpel: herkent de tool dat je naar adem hapt of dat je agonaal ademt – een snurkende, onregelmatige, zware en op gapen lijkende ademhaling – dan belt het de hulpdiensten op. De proof-of-concept wist die vorm van ademhaling in 97 procent van de gevallen van een afstand van zes meter goed te herkennen.
De gedachtegang is dat veel mensen een slimme speaker in huis hebben en dat de apparaten mogelijkheden hebben die je kunt gebruiken. De wetenschappers zien uiteindelijk een systeem voor zich dat je constant, passief in de gaten houdt in je slaapkamer en iemand in de buurt waarschuwt als je een hartaanval krijgt. Is er geen reactie, dan belt het automatisch 112.
Training
Volgens gegevens van 911 – de Amerikaanse 112 – komt agonale ademhaling bij ongeveer de helft van de mensen met een hartaanval voor. Mensen die hier last van hebben, hebben vaak ook een betere kans op overleven.
Om het systeem te testen, verzamelden de wetenschappers geluiden van agonale ademhaling van echte 911-telefoontjes naar de hulpdiensten van Seattle. De patiënten waren zelf veelal buiten bewustzijn, maar omstanders namen de geluiden op door hun telefoon bij de mond van de patiënt te houden. De 911-medewerker kan zo vaststellen of er direct gereanimeerd moet worden.
Het team verzamelde 162 telefoontjes tussen 2009 en 2017 en haalde hier steeds 2,5 seconde aan audio uit iedere keer als er agonale ademhaling werd vastgesteld. In totaal waren er 236 audioclips, die vervolgens werden doorgezet naar slimme apparaten en met machine learning-technieken werden versterkt.
Ook werd er een dataset gemaakt zonder de typerende ademhaling, die uit 7.305 monsters bestond die tijdens slaaponderzoeken verzameld werden. Deze audioclips bevatten typische geluiden die je in je slaap maakt, bijvoorbeeld snurken.
De tool
De wetenschappers maakten aan de hand van deze datasets en machine learning een tool die agonale ademhaling in 97 procent van de gevallen kan herkennen, als het slimme apparaat op 6 meter afstand van een speaker die de geluiden genereerde werd geplaatst.
Vervolgens werd het algoritme getest om te zien of het niet toevallig een andere soort ademhaling, bijvoorbeeld snurken, als agonale ademhaling classificeerde. Dit bleek slechts in 0,14 procent van de gevallen voor te komen bij de data van slaaponderzoeken. Voor andere audioclips, waarin vrijwilligers zichzelf hadden opgenomen terwijl ze sliepen, kwam dit uit op 0,22 procent.
Het team denkt dat het algoritme als een app kan werken, of als een vaardigheid voor Alexa of de Google Home. Het geheel kan lokaal draaien, wat betekent dat er niets naar de cloud verstuurd hoeft te worden. De bedoeling is dat de technologie commercieel wordt gemaakt via een bedrijf opgericht door de wetenschappers: Sound Life Schiences.