Smartwatch数据用于预测临床测试结果
smartwatches的日益普及和健康追踪器,什么是最好的方式来利用这些设备的潜力?nih资助的一个研究小组有一个主意,使用这些可穿戴传感器作为一种预测临床测试结果,它可能作为潜在的健康问题的早期预警信号。
“消费者可穿戴设备尚未挖掘的巨大潜力,以便监控和可能的人类健康和疾病的预测,“恩典彭说,博士,NIBIB项目主任在数学建模、仿真和分析。“这项研究调查数据如何从smartwatches与临床实验室检测,在这个新兴领域向前迈出了重要一步。”
为了更好地理解如何纳入常规smartwatches医疗、该研究的作者首先评估如何使用可穿戴设备捕获的数据相比,测量了在临床设置。要做到这一点,他们跟着54参与者大约三年了。在这段时间里,每个参与者都有大约40诊所访问和穿着smartwatch大约340天。smartwatch测量四个生命体征:心率、皮肤温度、步数和皮肤电活动(皮肤电导的测量)。在诊所、心率和口腔温度测量,和临床实验室进行了面板,包括一个完整的血细胞计数、胆固醇代谢综合面板和面板。
研究人员评估生命体征的差异来衡量临床访问期间与smartwatch连续测量。他们发现,温度测量更一致的评估在临床设置时,口腔温度通常不如wearable-measured皮肤温度变化。然而,研究人员发现,smartwatch给更准确的心率读数,测量了在它们之间的诊所有更显著的变化。“当你的要害是测量在医生的办公室里,有各种各样的变量会影响心率测量,如每天的时间,你在做什么类型的活动在你约会,甚至如果你是紧张的测试中,“解释高级研究作者迈克尔•斯奈德博士,部门的主席遗传学在斯坦福大学医学院。“另一方面,因为smartwatch持续着,可以测量用户的心率一整天,导致一个更一致的测量与可变性更少。”
接下来,研究人员想确定他们是否可以预测临床实验室测试结果使用smartwatches收集的信息。产生这样的预测模型需要大量的信息,扩展监测期间被捕。研究人员因此分析纵向数据收集的设备和测量转换成150多个不同特性(平均心率在运动,一夜之间在皮肤温度变化,和整体皮肤电活动。然后,使用机器学习模型,结合这些特点预测临床实验室结果。
然后研究人员将从模型生成的预测结果与观察从实验室测试结果在诊所进行的。他们发现他们的预测与几个临床试验结果,四个血液检查有最可预测的结果。这些测试包括红细胞(RBC)统计,绝对单核细胞计数,血红蛋白(HBG)的水平,和比容(HCT)水平。有趣的是,研究人员发现,测量相关的皮肤电活动是一个主要因素对红细胞的预测,HBG, HCT的测试结果。
“皮肤电活动一般不以临床,但它是一个技术的使用测谎仪测试解释说:“第一作者Jessilyn邓恩,博士,助理杜克大学生物医学工程教授。“本质上,我们看着的汗腺,这可能是为了应对压力,温度,情绪状态,甚至一定程度的水合作用,”她说。“皮肤电活动可能有很多临床潜力,如检测脱水,特别是老年人,但它还没有被选为一个资源在此设置呢。”
其他smartwatch测量特定的血液测试结果的预测的关键。例如,最重要的测量来预测绝对单核细胞计数是基于步数和皮肤温度。另一方面,血小板计数的预测依赖于相关测量心率,而空腹血浆葡萄糖的预测使用皮肤温度的组合,心率,步计数测量。“我们的研究结果表明,不同的生理特性与不同的临床测量的预测相关联,”邓恩指出。
然而,研究人员强调,smartwatch数据并没有取代临床测试,而是可以作为一个预警信号,这可能促使使用者咨询他们的医生。“可穿戴设备的力量是他们接改变基线数据的能力,”斯奈德说。即使一些特定的测量没有高度准确,看的能力来检测在佩戴者的转变生命体征可能是非常有用的,他补充说。“当前医学模式侧重于治疗病人后他们已经生病,没有监测健康人群疾病的早期检测,”斯奈德说。“我们相信smartwatches数据可以帮助拦截新兴疾病,这可能最终预防更严重的疾病。”
这一研究报告自然医学。
