Fitbit等可穿戴設備協助研究人員在症狀出現之前檢測新冠病毒

伴隨著新冠疫情3月在全球的蔓延,Fitbit發現全球範圍內3,000萬計步器及智能手錶用戶的運動量出現下降趨勢。由於政府推出“就地避難”指令,Fitbit舊金山和紐約的用戶每週步數下降了近20%。疫情可能會減少人們的正常運動量,不過Fitbit正在研究可穿戴設備是否可以協助研究人員,在用戶出現症狀之前檢測出新冠病毒感染。

Fitbit等可穿戴設備協助研究人員在症狀出現之前檢測新冠病毒

通過VR眼鏡和人工智能手套,手勢控制可以模擬很多場景中的應用。圖片來源:視覺中國

Fitbit健康解決方案(Fitbit Health Solutions)的高級副總裁兼總經理Amy McDonough表示:“我們認為可穿戴設備有個很重要的作用——它不僅可以檢測病毒,還能幫助追蹤和控制新冠肺炎等傳染性疾病的傳播。”

本週,Fitbit與斯坦福大學醫學院、斯克裡普斯科技轉化研究所(Scripps Translational Research Institute)宣佈進行合作,研究團隊已開始尋找可穿戴設備的用戶來參與兩項研究,通過訓練算法來監測用戶運動數據裡的新冠肺炎或其他傳染性疾病的早期警示性跡象。

斯坦福大學遺傳學教授兼基因組學和個性化醫學中心主任邁克爾·斯奈德(Michael Snyder)表示,可穿戴設備一般“每天會進行25萬次數據記錄”,這給研究人員提供了大量的重要健康數據,如心率、睡眠模式和體溫等。

斯奈德是可穿戴設備的瘋狂愛好者,他每天要使用好幾個設備——三款智能手錶,裝有傳感器的戒指、連續式血糖監測儀、環境監測儀和輻射監測儀等。他的iPhone會接受這些設備傳輸的數據,還會幫他監測步數。

2017年,在《PLOS生物學》(PLOS Biology)發表的一項研究中,斯奈德發現了在萊姆病症狀出現之前,靜息心率的上升和體溫之間存在聯繫。他說,“這就是關鍵”,“我們認為在您意識到自己生病之前,您的智能手錶就可以幫您預測疾病。”

由於新冠肺炎已經出現了大量的無症狀感染者,可穿戴設備的這一功能對新冠肺炎防控來說尤為重要。Fitbit分別向斯坦福大學和斯克裡普斯研究所捐贈了1,000臺設備,這些設備將提供給感染風險較高的抗疫一線工作人員,例如醫護工作者和他們的家人、超市員工和藥店工作人員。

Google以21億美元收購Fitbit的計劃現正接受有關部門的審查。其實這並不是Fitbit的設備第一次用於醫療研究。麥克唐納表示,Fitbit與很多研究機構合作了十幾年,有900多個已經發表的研究是使用Fitbit數據和設備完成的。

斯坦福大學和斯克裡普斯研究所的兩項研究都叫“DETECT”,研究對象有眾包參與者(還有疫情一線工作人員),研究對象使用的可穿戴設備來自Fitbit、蘋果、佳明和其他品牌等。研究人員還希望可以訪問參與者的電子病歷,這有助於驗證數據。研究的第一步是訓練算法,確定參與者的基線範圍,以便在數據出現很大變化時發現問題。

斯奈德和他的斯坦福團隊正儘可能的尋找參與者,他們要知道自己過去幾個月什麼時候生過病。研究團隊會回顧之前的數據,並用這些數據訓練算法來發現感染相關的症狀(不管是新冠肺炎還是普通感冒)。斯奈德尚不確定不同的傳染性疾病在可穿戴設備的數據中是否會有不同的警示跡象。研究的第二步是(現仍在等待人體實驗審查委員會[Institutional Review Board]的批准),如果出現某些持續性信號(如心率升高),算法會將異常信號發回給用戶。

斯克裡普斯科技轉化研究中心的心臟病專家及數字醫學主任史蒂文·斯坦胡布爾(Steven Steinhubl)博士說,數百年來,醫生們一直在測量心率,但是可穿戴設備改變了醫療環境意外的測試頻率和測試可及性。他說:“這就像是一種新的生命體徵”, “儘管脈搏是一種傳統的生命體徵,我們一直在測試脈搏,但人在一天之內的脈搏頻率變化是一個全新的數據,我們要學習的還有很多。”

斯坦胡布爾和斯克裡普斯的研究團隊也正在收集參與者的實時數據,希望將這些數據同健康記錄相匹配。在確定了心率和其他體徵的基線之後,如果發現大幅度的數據變化,算法會向用戶發送訊號。

斯坦胡布爾說:“在患者症狀較輕甚至還沒出現症狀的時候提醒他們,這才是我們真正的目的。”這對出現大量無症狀感染者的新冠疫情來說尤為重要。“這個算法有一個優點——我們想向用戶發出個性化的信號,警告他們‘嘿,今天你最好待在家裡。’”

今年早些時候,斯坦胡布爾參與發表了在《柳葉刀》上的一項研究。根據47,000多位Fitbit匿名用戶的數據,該研究發現靜息心率上升是流感類疾病的一個症狀。

這兩項新研究的質量最終將取決於他們有多少參與者。Fitbit在應用程序上增加了新冠肺炎信息選項,還提供了世衛組織關於新冠疫情的最新指南等資源,以鼓勵用戶參與研究。

斯坦胡布爾說現在大約6,000個參與者,但他們希望能有數十萬、甚至近一百萬個人參與。無論新冠疫情如何發展,研究都將繼續。斯坦胡布爾表示“病毒性疾病不會消失,以後還會有流行病。它們會逐漸演變成季節性流感” ,“我們覺得這(可穿戴設備)也許是非常有價值的工具。”

譯:Erin 校:李永強

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