Ceasurile inteligente pot identifica persoanele cu semne ale bolii Parkinson cu șapte ani înainte de diagnosticare. Dispozitivele vor putea indica din timp crizele epileptice și cele de astm

Ceasurile inteligente adună cantități mari de date despre fiziologia noastră care sunt valorificate cu succes în domeniul medical, notează BBC.

În calitate de anestezist șef la Spitalul Universitar CHUV, Patrick Schoettker cunoaște prea bine complicațiile care pot apărea după o intervenție prelungită sub anestezie generală.

Pierderea rapidă de sânge de la locul intervenției chirurgicale poate trimite pacientul în stare de șoc, declanșând scăderi bruște și periculoase ale fluxului de sânge din corp. Dar pacienții pot dezvolta și probleme pulmonare severe după multe ore de sedare profundă, o complicație care duce la un sfert din toate decesele în primele șase zile de la operație.

Asemenea tragedii apar uneori din cauza fragilităților fiziologice ale pacientului, care au rămas nedetectate. Dar dacă spitalele ar avea o modalitate rapidă și ieftină de screening care poate fi folosită înainte de intervențiile chirurgicale majore?

Schoettker și colegii săi desfășoară un studiu care implică montarea unui ceas inteligent pacienților cu câteva săptămâni înainte de consultația lor preoperatorie. Acest dispozitiv este cunoscut sub numele de Masimo W1. Datele pe care le-a colectat sunt apoi folosite pentru a face o evaluare a stării lor de sănătate.

W1 oferă citiri continue ale frecvenței cardiace, ale respirației, oxigenului din sânge, ale pulsului și chiar ale nivelurilor de hidratare, toate efectuate cu precizie medicală. Schoettker descrie straturile de informații ca fiind asemănătoare cu un „geamăn digital” al fiziologiei pacientului și consideră că ar putea ajuta la salvarea de vieți.

Acesta este doar un exemplu al modului în care piața în plină expansiune a ceasurilor inteligente – unii analiști au prezis că peste 400 de milioane de dispozitive vor fi vândute în întreaga lume până în 2027 – deschide o nouă eră îndrăzneață în domeniul prevenției sanitare. Masimo, Apple, Samsung, Withings, FitBit și Polar au dezvoltat ceasuri capabile să înregistreze o cantitate extraordinară de date, permițând măsurători precum calitatea somnului, tensiunea arterială, variația ritmului inimii și nivelurile de saturație a oxigenului din sânge, un indiciu al modului de funcționare a inimii și plămânilor. Aceste măsurători sunt făcute în timp real.

Gosia Wamil, cardiolog consultant la Mayo Clinic Healthcare din Londra, spune că aceste informații ajută deja la alertarea medicilor cu privire la potențiale probleme de sănătate, permițându-le să acționeze mai devreme.

„Din ce în ce mai mulți pacienți sunt dispuși să-și folosească ceasurile inteligente pentru a obține date și apoi să ne aducă imprimările și rezultatele”, spune Wamil. „Și apoi putem investiga în continuare și confirma acele anomalii”.

Până acum, unele dintre cele mai importante aplicații s-au axat pe sănătatea inimii. În luna aprilie a acestui an, un studiu a constatat că măsurătorile electrocardiogramei (ECG) dobândite de smartwatch – citiri ale activității electrice a inimii – ar putea identifica în mod fiabil bătăile suplimentare ale inimii la perosanele sănătoase cu vârste cuprinse între 50 și 70 de ani. Acesta poate fi un semn de avertizare al unei afecțiuni mult mai grave, fibrilația atrială, în care inima începe să bată brusc neregulat sau în mod accelerat.

Alte cercetări au descoperit că algoritmii AI pot folosi citirile ECG Apple Watch pentru a identifica persoanele cu o fracție de ejecție scăzută – cantitatea de sânge pe care inima ta o pompează de fiecare dată când bate, care poate fi un semn de avertizare cheie pentru insuficiența cardiacă – cu o precizie de 88% . Wamil spune că această combinație de platforme și date furnizate din ceasuri inteligente se va dovedi probabil revoluționară pentru pacienții cu tot felul de afecțiuni cardiace.

„În clinicile de cardiologie, vedem pacienți care se plâng de palpitații și obișnuiam să avem acele benzi pe care le puteam lipi pe piept și le puteam înregistra ECG-ul timp de 24 de ore”, spune Wamil. „Foarte frecvent, pacienții s-ar putea să nu aibă simptome în acele 24 de ore. Dar purtând ceasuri inteligente, ori de câte ori pacientul prezintă simptome, ei pot apăsa un buton de pe ceas, pot obține un ECG și ne-ar arăta asta.”

Wamil spune că acest lucru duce deja la un tratament de prevenție, care să permită cardiologilor să prescrie comprimate care subțiază sângele pacienților cu semne de bătăi neregulate ale inimii, pentru a ajuta la prevenirea accidentelor vasculare cerebrale. Ea este, de asemenea, interesată dacă aceste date pot fi folosite pentru a preveni unele dintre complicațiile cardiovasculare cu care se confruntă mulți pacienți cu diabet de tip 2.

„Motivul pentru care persoanele cu diabet au o viață mai scurtă este că sunt mult mai expuse riscului de a dezvolta probleme cardiace”, spune Wamil. „Sperăm că, în viitor, aceste date ar putea fi folosite pentru a detecta semne precoce pentru a alerta pacientul și medicul cu privire la riscul unor viitoare atacuri de cord și accidente vasculare cerebrale”.

Prezicerea problemelor neurologice

Dar multe dintre aplicațiile smartwatch-urilor s-ar putea extinde dincolo de monitorizarea inimii. În iulie 2023, cercetătorii de la Universitatea Cardiff au publicat un studiu folosind date de la peste 100.000 de persoane, cărora li s-a oferit un ceas inteligent pe care l-au purtat timp de o săptămână. Rezultatele au arătat că a fost posibilă identificarea persoanelor cu semne ale bolii Parkinson cu până la șapte ani înainte de diagnosticul lor clinic. Acest lucru a fost realizat prin detectarea anomaliilor subtile în tiparele lor de mers, măsurate de senzorii de mișcare ai ceasului.

Cynthia Sandor, care a condus studiul, crede că ar putea fi posibilă identificarea acestor semne și mai devreme prin combinarea datelor de mișcare cu alte măsurători ale ceasurilor inteligente, cum ar fi calitatea somnului, despre care se știe că este perturbată la persoanele care dezvoltă boala.

„În boala Parkinson, diagnosticul este precedat de o fază lungă în care semne precum schimbările motorii subtile devin evidente”, spune Sandor. „Am descoperit că caracteristica cea mai predictivă a fost o încetinire a mișcării în timpul activității fizice ușoare, prea subtilă pentru a fi observată de indivizi înșiși”.

Sandor crede că aceste informații ar putea fi utilizate în curând pentru a recruta indivizi pentru studiile clinice. Una dintre teoriile legate de cauza pentru care tratamentele pentru Parkinson s-au dovedit atât de evazive este că pacienții sunt diagnosticați într-un stadiu în care au avut loc deja leziuni semnificative ale creierului. Poate fi mai ușor să încetinești sau chiar să stopezi boala dacă este descoperită într-un stadiu timpuriu. „Sperăm ca folosind instrumentele de screening timpuriu bazat pe datele colectate de smartwatch-uri să putem identifica oamenii devreme și să avem astfelposibilitatea ca testele de tratament neuroprotector să aibă succes”, spune ea.

De asemenea, este de așteptat ca ceasurile inteligente să le poată ajuta în curând pe persoanele care trăiesc cu afecțiuni cronice, cum ar fi epilepsia, oferindu-le semne de avertizare timpurie că o criză este pe cale să se producă. Căderile și accidentele grave rezultate din convulsii sunt factori de risc cunoscuți pentru cei care trăiesc cu epilepsie.

„Incertitudinea legată de momentul când vor apărea convulsii este unul dintre cele mai dificile aspecte ale vieții cu epilepsie”, spune Aileen McGonigal de la Institutul pentru creier din Queensland. „Prognozarea unei crize este însă încă într-un stadiu incipient”.

McGonigal este interesată dacă o versiune prototip special a ceasului inteligent Empatica conceput pentru cercetare poate ajuta la predicția crizelor. Într-un proiect de cercetare aflat în curs de desfășurare, ea aplică algoritmi AI unei combinații de fluxuri de date. Acestea includ variabilitatea ritmului cardiac, temperatura pielii, modelele de mișcare a corpului și modificări ale conductanței electrice a pielii din cauza transpirației, care reflectă modificări ale sistemului nervos al corpului. Fiecare dintre acești parametri poate fi măsurat de ceas.

„Ne propunem să analizăm anumite tipare în orele care au precedat convulsii”, spune McGonigal. „În mod ideal, cercetătorii și clinicienii în domeniul epilepsiei ar dori ca pacienții să poată prognoza momentul când este mai probabil să apară convulsii, ceea ce ar putea permite adaptarea tratamentului, inclusiv doze variabile de medicamente și adaptarea activităților zilnice astfel încât să fie redus riscul de căderi și răni legate de convulsii. ”, spune ea.

Există totuși îngrijorări că utilizarea excesivă a ceasurilor inteligente ar putea duce la o creștere a anxietății pacienților, precum și la punerea execesivă la încercare a sistemelor de sănătate deja supraîncărcate.

Dar, pe măsură ce ceasurile inteligente devin și mai sofisticate, iar producătorii găsesc din ce în ce mai multe modalități de a obține date cuantificabile despre corpul uman, lista potențialelor aplicații care au în vizor prevenția în domeniul sănătății va crește.

Directorul companiei Masimo, Joe Kiani, se concentrează deja pe următorul proiect: ceasurile inteligente care vor avea capacitatea de a prezice un atac de astm.

„Putem măsura efortul respirator”, spune Kiani. „Putem spune când te străduiești să respiri, deoarece frecvența respirației crește, pulsul crește… toate încercând să compenseze lipsa de oxigen”, spune el. „Ceea ce este o nebunie este că în ultimii 50-60 de ani, tot ce am avut acasă este un termometru care să te ajute să te decizi ce să faci [când ești bolnav]. Acum vom avea acest set bogat de informații care poate ajuta oamenii să nu ajungă la urgență și totuși să primească în continuare îngrijirea potrivită”.