Pametni sat koji otkriva bolesti

Uskoro će vam liječnik moći reći što nije u redu s vama prije nego što zakažete sastanak.

Nosljivi biosenzori bi to mogli omogućiti.

Biosenzori prate vitalne znakove koji otkrivaju mnogo toga što se događa u tijelu. Ozbiljni problemi koje je moguće otkriti uključuju napad infekcije, upale i inzulinsku rezistenciju.

Tim istraživača sa Sveučilišta Stanford otkrio je ta otkrića u studiji objavljenoj danas u PLOS Biology.

Michael Snyder, doktor znanosti, profesor i stolica genetike na Stanfordu, viši je autor studije, zajedno s glavnim postdoktorskim koautorima dr. Sc. Xiaom Liem i dr. Jessilyn Dunn, te softverom inženjer Denis Salins.

Snyder i njegovi kolege započeli su kontinuiranu studiju 2014. godine s 60 ispitanika u dobi od 28 do 72 godine, podijeljenih jednako prema spolu. Snyder je jedan od vlastitih sudionika studije i nosi sedam senzora.

"Nosimo različite vrste monitora pametnih satova 24 sata dnevno", rekao je Snyder za Healthline. "Neki ljudi nose ove uređaje već dvije i pol godine."

Pročitajte više: Može li vam tehnologija pomoći da bolje spavate? »

Biti pametan po pitanju zdravlja

Prvi pametni satovi postali su dostupni 2013. godine, a studija je počela koristiti satove Basis kada su debitovali 2014. godine.

Danas Snyderovi subjekti koriste aplikaciju Moves i pametne satove koji prikupljaju podatke na iPhoneu, a zatim anonimne podatke šalju izravno u bazu podataka.

"Postoji velik broj i širok raspon ovih uređaja za različite namjene", rekao je Snyder. „Pametni sat mjeri otkucaje srca, aktivnost – korake ili trčanje – i temperaturu kože. Neki su, poput aplikacije Moves, pravo na vaš mobitel. Uređaj Basis pametni je sat koji nosite na zglobu. Stavite SpO2 monitor kisika na prst. Postavite Dexcom na kožu i on mjeri razinu glukoze. Čak koristim i monitor za zračenje koji mjeri osjetljivost na zračenje. "

U svom srodnom radu na Stanfordu, Snyder je rekao da Ronald Davis i Lars Steinmetz, profesori genetike, grade uređaj koji mjeri znoj.

Snyder i njegov tim prikupili su gotovo dvije milijarde mjerenja od sudionika. Podaci su uključivali kontinuirano hranjenje podataka s nosivih biosenzora svake osobe, kao i periodične podatke iz laboratorijskih ispitivanja njihove kemije krvi, ekspresije gena i drugih mjera.

Ispitanici iz studije nosili su od jednog do sedam komercijalno dostupnih monitora za aktivnosti i drugih uređaja koji su prikupljali više od 250,000 XNUMX mjerenja dnevno.

Podaci su uključivali težinu, otkucaje srca, kisik u krvi i temperaturu kože. Monitori su također zabilježili aktivnosti poput spavanja, koraka, hodanja, vožnje biciklom i trčanja. Ostali podaci uključuju sagorijevane kalorije, ubrzanje, pa čak i izlaganje gama zrakama i X-zracima.

Snyder je rekao da je važan aspekt njihovog pristupa utvrđivanje raspona normalnih ili osnovnih vrijednosti za svaku proučavanu osobu.

"Želimo proučavati ljude na pojedinačnoj razini", rekao je.

Pročitajte više: Tehnologija koja koristi uređivanje gena za borbu protiv raka »

Vrijeme za budućnost

Biosenzori imaju svijetlu budućnost.

"Nosni uređaji i senzori zasigurno privlače pažnju laičke javnosti, bilo da su to satovi Applea ili Fitbita, ili uređaji za praćenje spavanja i senzori koji prate disanje i rad srca", rekao je dr. Atul Butte za Healthline.

Butte je direktor Instituta za računalne nauke o zdravlju i ugledni profesor pedijatrije na Sveučilištu Kalifornija u San Franciscu (UCSF). "Mislim da neki pojedinci koji pokušavaju biti zdravi i ostati zdravi koriste ove uređaje kako bi postigli svoje ciljeve."

Butte pripisuje vlastitom mršavljenju od 50 kilograma gadgetima iz Fitbita.

"U medicinskoj znanosti to znači da bismo možda mogli bolje proučavati pacijente u njihovom kućnom okruženju", rekao je. "Možda bi kliničko ispitivanje budućnosti, koje bi testiralo učinak potencijalnog novog lijeka, moglo privući podatke koje pacijenti sami sebi pružaju, poput učinaka na raspoloženje, san ili dijetu putem svojih uređaja."

Pročitajte više: Potrošači vole nosive tehnologije, ali brinu o sigurnosti podataka »

Otkrivanje bolesti

Osobno medicinsko iskustvo pokazalo je Snyderu vrijednost njegovih istraživanja.

"Prošle godine sam pomogao bratu da postavi ograde u zaraženom lajmskom području Massachusettsa", rekao je. "Dva tjedna kasnije, dok sam letio za Norvešku, primijetio sam da su razine kisika u krvi puno niže od normalnih i nisu se vratili u normalu nakon slijetanja.

"Oboje su otkriveni pomoću [sedam] prijenosnih uređaja. Znao sam da to nije sasvim u redu i sumnjao sam da se možda razbolim. Tijekom sljedećih nekoliko dana razvio sam nisku temperaturu, a zatim posjetio liječnika u Norveškoj koji mi je dao doksiciklin, koji je očistio infekciju. Lymska bolest naknadno je potvrđena. "

Snyder je bio impresioniran kako nosivi biosenzori ukazuju na infekciju prije nego što je i sam znao da je bolestan. "Nosivi materijali pomogli su u postavljanju početne dijagnoze", rekao je.

Kasnija analiza potvrdila je njegovu sumnju da su odstupanja od njegovog normalnog ritma i razine kisika tijekom leta za Norvešku doista bila nenormalna.

Snyderov tim napisao je softverski program za podatke sa pametnog sata nazvanog Promjena srca kako bi otkrio odstupanja od početnih mjerenja sudionika i utvrdio kada su ljudi postali bolesni.

Uređaji su mogli otkriti uobičajenu prehladu, kao i pomoći u prepoznavanju Snyderovog razvoja Lyme bolesti.

Najvažnija vrijednost biosenzora može biti njihov potencijal ranog upozoravanja.

Znanstvenici sa Stanforda kažu da njihova studija ukazuje na važnu mogućnost prepoznavanja upalne bolesti kod ljudi koji možda i ne znaju da se razbole.

Podaci nekoliko ispitanika pokazali su da su razine srčanog ritma i temperature kože veće od normalnih u korelaciji s povećanom razinom C-reaktivnog proteina u krvnim testovima. C-reaktivni protein, marker imunološkog sustava za upalu, često ukazuje na infekciju, autoimune bolesti, razvijanje kardiovaskularne bolesti ili čak karcinom.

Snyderovi vlastiti biosenzori otkrili su tri različita napada bolesti i upale, pored infekcije lajmske bolesti. Njegovi uređaji također su pokazali da nije svjestan druge infekcije dok nije vidio svoje senzorske podatke, koji su otkrili povećanu razinu C-reaktivnog proteina.

Pročitajte više: Nova tehnologija omogućava znanstvenicima da ciljaju HIV, stanice raka »

Rani znakovi bolesti

Butte kaže da se drugim bolestima mogu otkriti biosenzori.

"Mnogi od ovih uređaja usredotočeni su na vitalne znakove, kao što su brzina pulsa i tjelesna temperatura, tako da su bolesti koje mijenjaju one možda najlakše otkriti, poput zaraznih bolesti ili čak reproduktivnih poremećaja", rekao je. "Poznato je da nekoliko kroničnih bolesti ima učestale" bljeskove ", poput multiple skleroze i upalne bolesti crijeva. I možda bi se to moglo otkriti ranije da omoguće korektivne terapije. Mogu se otkriti i psihološke smetnje ili raspoloženje. "

Na UCSF Institutu za računalne zdravstvene znanosti Butte i njegovi kolege koriste sve dostupne podatke o pacijentima kako bi pomogli razviti dijagnostiku ili terapiju ili jednostavno kako bi bolje razumjeli bolesti.

Neki primjeri rada senzora uključuju Health eHeart studiju, koja proučava otkucaje srca i srčani ritam kako bi se što prije otkrile srčane bolesti, rekao je.

Istraživači s UCSF-a, pacijenti i obitelji također promatraju sofisticiranije vrste senzora, rekao je Butte, poput monitora za glukozu koji se daju osobama sa dijabetesom tipa 1, i uče na tim mjerenjima.

"Prelazeći senzore koji zapravo dodiruju tijelo, pametni telefoni također posjeduju sjajne fotoaparate, a i dalje se radi na korištenju tih kamera i slika za dijagnosticiranje bolesti", rekao je Butte. "Mislim da ako se može doći do tjelesnih tekućina, poput krvi, sline i mokraće, postoji mnogo širi raspon otkrivanja."

UCSF također ima Centar za digitalne zdravstvene inovacije u kojem se razvija više ovih tehnologija, rekao je.

Snyder se osvrnuo na praktične aspekte upotrebe zdravstvenih podataka prikupljenih senzorima.

"Prikupljene informacije mogle bi pomoći vašem liječniku, iako možemo očekivati ​​neke početne izazove kako integrirati podatke u kliničku praksu", rekao je. "Neki će pacijenti možda htjeti zaštititi privatnost svojih fizioloških podataka ili će možda dijeliti samo neke od njih.

"Pokušavamo implementirati zdravlje na temelju podataka – koristeći podatke da bi ih pratili ljudi kada su zdravi, a zatim otkrili kada se razbole u najkraćem mogućem roku."