Znanstvenik pronalazi skrivenu dijagnozu u fitness satu

Ljudsko srce kuca oko 86.000 puta dnevno, ubrzavajući ako pijete kofein ili idete na trčanje i usporavate ako legnete ili gledate TV. Vjerojatno nećete primijetiti te fluktuacije, ali vaš fitness tracker radi, skupljajući svaki mali električni impuls i pažljivo ga pohranjujući na poslužitelj. Skriveni među tim milijunima podataka, otkrivaju znanstvenici sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Francisco, mogu biti znakovi medicinskog stanja koje vreba duboko u srcima nekih sportaša izdržljivosti. Ali nećete ih naći samo s vašim fitnes tragačem.

Mr. Sc. Gregory Marcus, direktor kliničkih istraživanja u Odsjeku za kardiologiju UCSF-a, otkrio je da su fitnes trackeri zlatni rudnik potencijalno medicinskih podataka koji mijenjaju život - ali samo ako koristite prave alate da to otkrijete. Pomoću podataka iz tisuća korisnika usluge Fit Bit i Apple Watch s algoritmom DeepHeart uspio je uočiti znakove fibrilacija atrija, uobičajeno i često asimptomatsko srčano stanje koje može uzrokovati da srce ode u neredu. Larry Bird, iz Boston Celtics slave, slavno je patio od tog stanja.

"Poznato je da atrijska fibrilacija može biti asimptomatska i klinički neotkrivena", kaže Marcus Inverzan, On se udružuje s Cardiogramom, pokretačem koji primjenjuje strojno učenje za analizu podataka o otkucaju srca, stvarajući smisao za buku. "Vidjeli smo pametne satove kao način za otkrivanje fibrilacije atrija, ali prvi korak je razviti algoritme kako bismo ga mogli točno otkriti."

Bolest koju je teško otkriti

Bird, zajedno s legendom o tenisu Billie Jean King, do svoje karijere nije primijetio da imaju fibrilaciju atrija. Da bi to uspio, Bird je morao ići na razrjeđivače krvi, zbog čega je razvio prošireno srce koje je na kraju dovelo do njegove karijere. Godine 1999. otkrio je Sport Ilustriran da se umalo onesvijestio zbog lepršavog srca tijekom jedne posebno stresne igre protiv Chicago Bullsa.

Naravno, to ne utječe samo na poznate sportaše. Studija objavljena u Nizozemski časopis za srce ranije ove godine pokazalo se da je vjerojatnost da će “veterani sportaši” razviti atrijsku fibrilaciju tri do osam puta veća nego u visoko treniranim sportašima izdržljivosti, poput biciklista, skijaša i maratonaca. Prepoznavanje situacija koje dovode do epizoda atrijske fibrilacije su kritične jer je dijagnoza povezana s većim rizikom od tri glavne komplikacije: zatajenje srca, angina i moždani udar.

Podaci iz stvarnog života

Atrijska fibrilacija je teška za dijagnosticiranje, jer nastoji doći i otići. To se događa kada dva gornja komora srca odlaze u zrak, šaljući električne signale koji uzrokuju ubrzano lupanje srca. Neki ljudi doživljavaju kontinuiranu fibrilaciju atrija, ali drugi to rade samo pod određenim uvjetima, kao što je tijekom pijanke. Korist stalnog nošenja fitnes trackera je u tome što podaci mogu identificirati situacije koje uzrokuju pojavu stanja.

"Mjerenja su mnogo više odraz onoga što se doista događa pojedincu", kaže on. "To nisu tipični podaci koje dobivate iz bolnice ili mjesta istraživanja, već podaci od ljudi kada su kod kuće ili na poslu." živi.

Drugi način na koji se mogu pratiti fitnes je da oni ponavljaju mjerenja, doslovno u koracima od nekoliko sekundi tijekom dana. U načinu vježbanja, oni provode još češća mjerenja - otprilike svakih svakih pet sekundi - što je osobito korisno za uočavanje fibrilacije atrija, jer utječe na sportaše koji treniraju posebno teško, ali često ne primjećuju ništa čudno usred treninga.

Nepravilno nepravilan ritam

Podaci o otkucaju srca od nekih tvrtki korisniji su od drugih, kaže Marcus. Na primjer, neke tvrtke će objaviti sirove podatke o brzini otkucaja srca, organizirane u intervalima pobjeda-pobjeda; drugi, kao što je Apple, neće dopustiti znanstvenicima pristup podacima koji su granularni. Duboko srce, objašnjava on, može iskoristiti većinu različitih tipova podataka tamo.

To zapravo ne traži uzorke otkucaja srca - sami otkucaji srca su uzorci - radije, traži slučajnost. "Atrijska fibrilacija može povećati broj otkucaja srca, ali broj otkucaja srca može biti normalan, a ono što je najkarakterističnije je slučajnost intervala između otkucaja srca, što znači da nema apsolutno nikakvog obrasca. ”objašnjava. Atrijska fibrilacija je, kaže, "nepravilan nepravilan ritam".

DeepHeart je prvi put testiran u pilot studiji na 137 milijuna otkucaja srca od 9.750 sudionika koji su mjerili osobne podatke pomoću senzora pulsa na bazi zgloba, kao što je Apple Watch, i podatke o brzini otkucaja srca od 12-čvornog EKG-a, kao što biste našli liječnički ured. Rezultati, objavljeni u JAMA Kardiologija, DeepHeart je uspio upotrijebiti podatke fitnes trackera kako bi ispravno identificirao znakove fibrilacije atrija, nadmašivši čak i dvije strategije samoprocjene koje se tradicionalno koriste za identifikaciju stanja. Ali algoritam je dobar samo onoliko koliko su podaci uključeni u njega: Kvalitetniji EKG podaci pružili su bolja predviđanja koristeći DeepHeart, kaže on (ali podaci na bazi ručnog zgloba još uvijek su bili "skromno" točni).

DeepHeartova integracija s fitness trackerima pružila je snažan dokaz koncepta Marcusove sljedeće studije, nazvane mRhythm, koja ima za cilj rasvijetliti uzroci fibrilacije atrija. Trenutno ima oko 200.000 od milijun pojedinaca koje će morati proučiti. Prednosti će biti dvostruke: njegov ogroman skup podataka ne samo da će nam pomoći da bolje razumijemo naše podatke o otkucaju srca, već i pokazati koji su uređaji do zadatka otkrivanja bolesti srca i koji nisu:

"Veliki dio našeg posla je primijeniti rigorozna znanstvena istraživanja na uređaje koji se uglavnom plasiraju izravno potrošačima bez rigoroznih istraživanja", kaže on. "Veliki dio našeg posla je to osigurati."