Научник проналази скривену дијагнозу у фитнес картици

Људско срце куца око 86.000 пута дневно, убрзавајући ако пијете кофеин или идете на трчање и успоравате ако легнете или гледате ТВ. Вероватно не приметите ове флуктуације, али ваш фитнес трацкер ради, сакупљајући сваки мали електрични импулс и пажљиво га складиштивши на серверу. Скривени међу милионима тачака података, откривају научници са Универзитета у Калифорнији, Сан Франциско, могу бити знакови медицинског стања које вреба дубоко у срцима неких спортиста издржљивости. Али нећете их наћи сами са својим фитнес трагачем.

Грегори Марцус, директор клиничког истраживања у Одсјеку за кардиологију УЦСФ-а, открио је да су фитнес трацкери златни рудник медицинских података који потенцијално мијењају живот - али само ако користите праве алате за откривање. Анализирајући податке од хиљада корисника Фит Бит-а и Аппле Ватцх-а са алгоритмом ДеепХеарт, успио је уочити знакове атријална фибрилација, уобичајено и често асимптоматско срчано обољење које може проузроковати да се срце преврне. Ларри Бирд, из Бостон Целтицс славе, славно је патио од тог стања.

"Познато нам је да атријална фибрилација може бити асимптоматска и клинички неоткривена", каже Марцус Инверсе. Он се удружује са кардиограмом, стартупом који примењује машинско учење да анализира податке о брзини откуцаја срца, стварајући смисао буке. "Видели смо паметне сатове као начин да се прикаже атријална фибрилација, али први корак је да развијемо алгоритме како бисмо га могли тачно детектовати."

Болест коју је тешко открити

Бирд, заједно са легендом о тенису Биллие Јеан Кинг, није приметио до своје каријере да имају атријску фибрилацију. Да би то успио, Бирд је морао ићи на разрјеђиваче крви, што га је навело да развије проширено срце које је на крају довело до његове каријере. 1999. је открио Спортс Иллустратед да се умало онесвестио због лепршавог срца током једне посебно стресне игре против Цхицаго Буллса.

Наравно, то не утиче само на познате спортисте. Студија објављена у Тхе Нетхерландс Хеарт Јоурнал раније ове године показало се да је вероватноћа да ће “ветерани спортисти” развити атријалну фибрилацију три до осам пута већа него у високо обученим спортистима издржљивости, као што су бициклисти, скијаши и маратонци. Идентификовање ситуација које доводе до епизода атријалне фибрилације су критичне јер је дијагноза повезана са већим ризиком од три главне компликације: затајење срца, ангина и мождани удар.

Подаци из стварног живота

Атријална фибрилација је лукава за дијагностицирање, јер настоји да дође и оде. То се дешава када два горња комора срца одлазе у круг, шаљући електричне сигнале који узрокују убрзано лупање срца. Неки људи доживљавају трајну атријалну фибрилацију, али други то раде само под одређеним условима, као што је током пијанке. Предност сталног ношења фитнес трацкера је у томе што подаци могу идентификовати ситуације које узрокују појаву стања.

"Мјерења су много више рефлектирала оно што се заиста догађа појединцу", каже он. "То нису типични подаци које добијате из болнице или локације за студије, већ подаци од људи када су код куће или на послу." У том смислу, он може користити ДеепХеарт да уочи дневне потенцијалне окидаче атријалне филтрације код људи живи.

Други позитивни ефекат фитнес трацкера је да они понављају мјерења, буквално у корацима од неколико секунди током дана. У режиму вежбања, они предузимају још чешћа мерења - отприлике сваких пет секунди - што је посебно корисно за уочавање атријалне фибрилације јер има тенденцију да утиче на спортисте који тренирају посебно тешко, али често не примећују ништа чудно у сред тренинга.

Неправилан неправилан ритам

Подаци о откуцају срца од неких компанија су кориснији од других, каже Марцус. На пример, неке компаније ће објавити необрађене податке о брзини откуцаја срца, који су организовани у интервалима од победе до победе; други, као што је Аппле, неће дозволити научницима да приступају подацима који су грануларни. Дубоко срце, објашњава он, може искористити већину различитих типова података тамо.

То заправо не тражи узорке срчане фреквенције - сами откуцаји срца су узорак - радије, тражи насумичност. "Атријална фибрилација може повећати број откуцаја срца, али откуцаји срца могу бити нормални и оно што је најкарактеристичније је случајност интервала између откуцаја срца, што значи да нема апсолутно никаквог обрасца. ”, објашњава он. Атријална фибрилација, каже он, је "неправилно неправилан ритам".

ДеепХеарт је први пут тестиран у пилот студији на 137 милиона откуцаја срца од 9.750 учесника који су мерили личне податке коришћењем сензора пулса на бази ручних зглобова, као што је Аппле Ватцх, и податке о брзини откуцаја срца од 12-чворног ЕКГ-а, као у докторску ординацију. Резултати, објављени у ЈАМА Цардиологи. ДеепХеарт је успео да искористи податке фитнес трацкер-а да би исправно идентификовао знакове фибрилације атрија, надмашивши чак и две стратегије само-извештаја које се традиционално користе за идентификацију стања. Али алгоритам је добар само онолико колико су подаци прикључени на њега: ЕКГ подаци бољег квалитета дају боље прогнозе користећи ДеепХеарт, каже он (али подаци на бази ручног зглоба су још увек били "скромно" тачни).

ДеепХеартова интеграција са фитнес трацкерима пружила је снажан доказ концепта Марцусове следеће студије, назване мРхитхм, која има за циљ да расветли узроци атријалне фибрилације. Тренутно, он има око 200.000 од милион појединаца које ће морати да уради. Предности ће бити двоструке: Његов огроман скуп података не само да ће нам помоћи да боље разумемо наше податке о брзини откуцаја срца, већ и да покажемо који уређаји су у стању да открију болести срца и који нису:

„Највећи део нашег посла је примена ригорозних научних истраживања на уређаје који се генерално продају директно потрошачима без ригорозних истраживања“, каже он. "Велики део нашег посла је да то обезбедимо."