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Ci siamo: i dati degli smartwatch possono aiutare a prevedere i risultati delle analisi del sangue

L’immagine mostra la lettura del cardiofrequenzimetro su uno smartwatch standard.
CREDITO: Michaela Kane, Duke University

I dati a lungo termine raccolti dai dispositivi indossabili possono indicare rapidamente malattie e altre anomalie nella salute di un paziente

DURHAM, NC – Secondo gli ingegneri biomedici e i ricercatori di genomica della Duke University e della Stanford University School of Medicine, gli smartwatch e altri dispositivi indossabili possono essere utilizzati per rilevare malattie, disidratazione e persino modifiche alla conta dei globuli rossi.

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I ricercatori affermano che, con l’aiuto dell’apprendimento automatico, i dati dei dispositivi indossabili sulla frequenza cardiaca, la temperatura corporea e le attività quotidiane possono essere utilizzati per prevedere le misurazioni della salute che vengono tipicamente osservate durante un esame del sangue clinico. Lo studio appare su Nature Medicine il 24 maggio 2021.

Durante la visita di uno studio medico, un operatore sanitario di solito misura i segni vitali di un paziente, tra cui altezza, peso, temperatura e pressione sanguigna. Sebbene queste informazioni siano archiviate nella cartella clinica a lungo termine di una persona, di solito non vengono utilizzate per creare una diagnosi. Invece, i medici ordineranno un laboratorio clinico, che verifica l’urina o il sangue di un paziente, per raccogliere informazioni biologiche specifiche per aiutare a guidare le decisioni sulla salute.

Queste misurazioni vitali e test clinici possono informare un medico su cambiamenti specifici alla salute di una persona, come se un paziente ha il diabete o ha sviluppato pre-diabete, se sta assumendo abbastanza ferro o acqua nella sua dieta e se è rosso o bianco la conta delle cellule del sangue è nel range normale.

Ma questi test non sono privi di inconvenienti. Richiedono una visita di persona, che non è sempre facile da organizzare per i pazienti, e procedure come un prelievo di sangue possono essere invasive e scomode. In particolare, questi parametri vitali e campioni clinici non vengono solitamente prelevati a intervalli regolari e controllati. Forniscono solo un’istantanea della salute di un paziente il giorno della visita del medico ei risultati possono essere influenzati da una serie di fattori, come l’ultima volta che un paziente ha mangiato o bevuto, stress o attività fisica recente.

“C’è una variazione circadiana (giornaliera) nella frequenza cardiaca e nella temperatura corporea, ma queste singole misurazioni nelle cliniche non catturano quella variazione naturale”, ha detto Jessilyn Dunn di Duke, co-autore e co-corrispondente autore dello studio. “Ma dispositivi come smartwatch o Fitbits hanno la capacità di monitorare queste misurazioni e i cambiamenti naturali per un periodo di tempo prolungato e identificare quando c’è variazione rispetto a quella linea di base naturale”.

Per ottenere un quadro coerente e più completo della salute dei pazienti, Dunn, assistente professore di ingegneria biomedica alla Duke, Michael Snyder, professore e presidente di genetica a Stanford, e il loro team volevano esplorare se i dati a lungo termine raccolti da dispositivi indossabili potrebbe corrispondere ai cambiamenti che sono stati osservati durante i test clinici e aiutare a indicare anomalie di salute.

Lo studio, iniziato nel 2015 a Stanford con la coorte Integrative Personal Omics Profiling (iPOP), ha incluso 54 pazienti. Per tre anni, i partecipanti all’iPOP hanno indossato uno smartwatch Intel Basis che misurava la frequenza cardiaca, il movimento, la temperatura della pelle e l’attivazione delle ghiandole sudoripare. I partecipanti hanno anche frequentato visite cliniche regolari, dove i ricercatori hanno utilizzato metodi di misurazione tradizionali per monitorare fattori come la frequenza cardiaca, la temperatura, il numero di globuli rossi e bianchi, i livelli di glucosio e i livelli di ferro.

L’esperimento ha mostrato che c’erano più connessioni tra i dati dello smartwatch e gli esami del sangue clinici. Ad esempio, se l’orologio di un partecipante indicava che aveva un’attivazione delle ghiandole sudoripare inferiore, misurata da un sensore elettrodermico, ciò indicava che il paziente era costantemente disidratato.

“I metodi di apprendimento automatico applicati a questa combinazione unica di dati clinici e del mondo reale ci hanno permesso di identificare relazioni precedentemente sconosciute tra i segnali dello smartwatch e gli esami del sangue clinici”, ha affermato? Ukasz Kidzi? Ski, co-autore principale dello studio e ricercatore a Stanford.

Il team ha anche scoperto che le misurazioni effettuate durante un laboratorio del sangue completo, come l’ematocrito, l’emoglobina e la conta dei globuli rossi e bianchi, avevano una stretta relazione con i dati dei dispositivi indossabili. Una temperatura corporea sostenuta più alta, unita a movimenti limitati, tendeva a indicare una malattia, che nel test clinico corrispondeva a un numero più elevato di globuli bianchi. Un record di diminuzione dell’attività con una frequenza cardiaca più elevata potrebbe anche indicare anemia, che si verifica quando non c’è abbastanza ferro nel sangue di un paziente.

Sebbene i dati sui dispositivi indossabili non siano sufficientemente specifici per prevedere con precisione il numero preciso di globuli rossi o bianchi, Dunn e il team sono molto ottimisti sul fatto che potrebbe essere un modo rapido e non invasivo per indicare quando qualcosa nei dati medici di un paziente è anormale.

“Se pensi a qualcuno che si presenta al pronto soccorso, ci vuole tempo per controllarlo, per avviare i laboratori e per ottenere i risultati”, ha detto Dunn. “Ma se dovessi presentarti in un pronto soccorso e hai un Apple Watch o un Fitbit, idealmente saresti in grado di estrarre i dati a lungo termine da quel dispositivo e utilizzare algoritmi per dire, ‘questo potrebbe essere ciò che in corso.

“Questo esperimento era una prova di concetto, ma la nostra speranza per il futuro è che i medici saranno in grado di utilizzare i dati indossabili per ottenere immediatamente informazioni preziose sulla salute generale di un paziente e sapere come trattarle prima che i laboratori clinici siano restituito “, ha detto Dunn. “C’è un potenziale per un intervento salvavita se riusciamo a fornire alle persone le cure giuste più velocemente

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