Vedec nájde skrytú diagnózu v Fitness Watch Heart Rate Data

Ľudské srdce bije približne 86 000 krát za deň, ak ak pijete kofeín alebo pôjdete na beh a spomaľujete, ak si ľahnete alebo sledujete televíziu, zrýchľuje sa. Pravdepodobne si nevšimnete tieto výkyvy, ale váš fitness tracker robí, zhromažďuje každý malý elektrický impulz a opatrne ho ukladá na server. Skryté medzi týmito miliónmi dátových bodov, odhaliť vedcov na University of California, San Francisco, môžu byť príznaky zdravotného stavu, ktorý číha hlboko v srdciach niektorých vytrvalostných športovcov. Nebudete ich však hľadať iba so svojím fitness trackerom.

Gregory Marcus, riaditeľ oddelenia klinického výskumu na UCSF divízii kardiológie, zistil, že fitness trackery sú zlatou baňou potenciálne sa meniacich medicínskych údajov - ale len ak použijete správne nástroje na ich vykopanie. Analýza pomocou údajov z tisícov používateľov programu Fit Bit a Apple Watch s algoritmom nazývaným DeepHeart dokázal odhaliť známky predsieňovej fibrilácie, časté a často asymptomatické srdcové ochorenie, ktoré môže spôsobiť, že srdce pôjde sena. Larry Bird z Boston Celtics slávy, slávne trpel podmienkou.

„Vieme, že fibrilácia predsiení môže byť asymptomatická a klinicky nezistená,“ hovorí Marcus obrátený, Spolupracuje s kardiogramom, startupom, ktorý aplikuje strojové učenie na analyzovanie údajov o srdcovej frekvencii, čo dáva zmysel pre hluk. "Videli sme inteligentné hodinky ako spôsob, ako si prezrieť predsieňovú fibriláciu, ale prvým krokom je vyvinúť algoritmy, aby sme ich mohli presne zistiť."

Choroba, ktorú je ťažké odhaliť

Bird spolu s tenisovou legendou Billie Jean King si nevšimli až do svojej kariéry, že mali atriálnu fibriláciu. Aby to spravil, Bird musel ísť na riedidlá krvi, čo spôsobilo, že vyvinul zväčšené srdce, ktoré nakoniec ukončilo jeho kariéru. V roku 1999 prezradil Športové ilustrované že sa takmer omdlel kvôli vlniacemu sa srdcu počas jednej obzvlášť stresujúcej hry proti Chicago Bulls.

Samozrejme, to sa netýka len slávnych športovcov. Štúdia publikovaná v Holandsko Heart Journal V tomto roku sa ukázalo, že pravdepodobnosť, že sa „veteráni“ budú rozvíjať fibriláciu predsiení, je tri až osemkrát vyššia ako u vysokokvalifikovaných športovcov, ako sú cyklisti, bežci a maratónci. Identifikácia situácií, ktoré vedú k epizódam atriálnej fibrilácie, je kritická, pretože diagnóza je spojená s vyšším rizikom troch hlavných komplikácií: srdcového zlyhania, angíny a mŕtvice.

Údaje z reálneho života

Predsieňová fibrilácia je zložitá diagnostikovať, pretože má tendenciu prichádzať a odchádzať. Stáva sa to, keď dve horné komory srdca idú seno a vysielajú elektrické signály, ktoré spôsobujú rýchle búšenie srdca. Niektorí ľudia pociťujú trvalú fibriláciu predsiení, ale iní to robia len za určitých podmienok, napríklad počas nadmerného pitia. Výhodou neustáleho nosenia fitness trackera je, že údaje môžu identifikovať situácie, ktoré spôsobujú, že sa podmienka prejaví.

„Merania sú omnoho viac odrazom toho, čo sa skutočne stane jednotlivcovi,“ hovorí. „Nie sú to typické údaje, ktoré dostanete z nemocnice alebo miesta štúdia, ale údaje od ľudí, keď sú doma alebo v práci.“ V tomto zmysle môže spoločnosť DeepHeart použiť na zistenie potenciálnych spúšťačov predsieňovej filtrácie v každodennom živote ľudí. životy.

Ďalším vzostupom pre fitness trackery je, že opakované merania, doslova v krokoch v sekundách po celý deň. V tréningovom režime robia ešte častejšie merania - približne raz za päť sekúnd - čo je obzvlášť užitočné na zistenie fibrilácie predsiení, pretože má tendenciu postihnúť športovcov, ktorí trénujú obzvlášť tvrdo, ale často si v strede tréningu nevšimnú nič zvláštne.

Nepravidelne nepravidelný rytmus

Údaje o srdcovej frekvencii z niektorých spoločností sú užitočnejšie ako iné, hovorí Marcus. Niektoré spoločnosti napríklad uvoľnia údaje o surovej srdcovej frekvencii, organizované v intervaloch beat-to-beat; iní, ako napríklad Apple, nenechajú vedcom prístup k údajom, ktoré sú zrnité. Deepheart, vysvetľuje, dokáže využiť rôzne typy údajov.

V skutočnosti to nehľadá vzory srdcovej frekvencie - srdcové frekvencie samotné sú vzory - skôr hľadá náhodnosť. „Predsieňová fibrilácia môže zvýšiť srdcovú frekvenciu, ale srdcová frekvencia môže byť normálna a najcharakteristickejšia je náhodnosť intervalu medzi Znamená to, že na to nemá absolútne žiadny vzor, ​​“vysvetľuje. Predsieňová fibrilácia je „nepravidelne nepravidelným rytmom“.

Spoločnosť DeepHeart bola prvýkrát testovaná v pilotnej štúdii na 137 miliónoch pulzov od 9 750 účastníkov, ktorí merali osobné údaje pomocou snímačov tepovej frekvencie založenej na zápästiach, ako je Apple Watch, a údajov o srdcovej frekvencii z 12-uzlového EKG, ako by ste našli v lekársku kanceláriu. Výsledky publikované v JAMA Kardiológia, DeepHeart sa podarilo použiť údaje o fitness trackeri, aby správne identifikovali príznaky fibrilácie predsiení, prekonali dokonca dve stratégie vlastného hlásenia, ktoré sa tradične používajú na identifikáciu stavu. Ale algoritmus je len taký dobrý, ako údaje, ktoré sú do neho zapojené: Vyššie kvality EKG dát lepšie predpovedajú pomocou DeepHeart, hovorí (ale údaje na zápästí boli stále „skromne“ presné).

Integrácia DeepHeart s fitness trackermi poskytla silný dôkaz konceptu pre ďalšiu štúdiu Marcusa, nazvanú mRhythm, ktorá sa zameriava na objasnenie príčiny fibrilácie predsiení. Práve teraz má asi 200 000 z jedného milióna ľudí, ktorých bude musieť urobiť. Výhody budú dvojaké: Jeho obrovský súbor údajov nám nielen pomôže lepšie porozumieť našim vlastným údajom o srdcovej frekvencii, ale tiež ukázať, ktoré zariadenia dokážu odhaliť srdcové ochorenia a ktoré nie sú:

„Hlavnou časťou našej práce je aplikovanie prísneho vedeckého výskumu na zariadenia, ktoré sú všeobecne uvádzané na trh priamo spotrebiteľom, bez toho, aby bol tento dôsledný výskum,“ hovorí. „Hlavnou časťou našej práce je to zabezpečiť.“