Jak nositelná zařízení dokáží odhalit nemoc dříve, než ji pocítíte

Věda za včasným odhalením nemoci

V roce 2020 vydali výzkumníci ze Stanfordu v Nature Biomedical Engineering průlomovou studii (Mishra et al.), která ukázala, že data z chytrých hodinek dokážou zachytit nákazu COVIDem v 63 % případů ještě před příznaky, obvykle o pár dní, v jednotlivých případech až o sedm. Klíčové signály? Zvýšený klidový tep, nižší HRV a změny tělesné teploty.

Radin et al. (2020, Lancet Digital Health) ukázali, že data z nositelných zařízení zlepšují sledování chřipkových onemocnění v populaci. Vzorec se opakuje: váš autonomní nervový systém reaguje na infekci dřív, než vy sami cokoli pocítíte.

Jaké signály blížící se nemoc prozradí?

1. Zvýšený klidový tep

Nárůst o 3 až 5 tepů nad váš osobní normál, který drží 2 a víc dní, je běžná předzvěst nemoci.

2. Pokles HRV

Trvalý pokles o 10 až 15 % pod váš normál napovídá, že nervový systém je pod tlakem probuzené imunity.

3. Narušený spánek

Míň hlubokého spánku, víc probouzení, delší usínání, to často nemoci předchází.

4. Body Battery / málo energie

Ranní hodnota výrazně pod vaším normálem, hlavně po obvyklém spánku, může napovídat, že se probouzí imunita.

Proč to nervový systém pozná první

Signály nechodí dřív proto, že by hodinky viděly virus. Chodí dřív proto, že tentýž nerv, který udává rytmus srdce, sedí i ve smyčce řídící zánět. Tracey ji v roce 2002 popsal v Nature jako zánětlivý reflex: bloudivý nerv zaznamená zánětlivé signály a odpoví na ně během vteřin, stejně jako odpovídá na změnu krevního tlaku.

Protože ta smyčka vede přes bloudivý nerv, jde její stav zčásti vyčíst z tepu. Williams a kolegové v roce 2019 sloučili 51 studií a našli souvislost v očekávaném směru: vyšší HRV, konkrétně její parasympatická složka, jde ruku v ruce s nižším naměřeným zánětem. Korelace jsou slabé a autoři to říkají naplno. Co z té práce stojí, je samotná vazba, protože kvůli ní má smysl HRV vůbec sledovat.

Řetěz je tedy: probuzená imunita, pak přenastavení nervového systému, pak změna tepu, HRV a spánku. Každý krok stojí čas, a proto se změna může ukázat v datech dřív, než se ohlásí škrábáním v krku.

Co odliší signál od šumu

Ze surových dat naskáče příliš mnoho falešných poplachů. Srazit jejich počet dokáže až pohled na souvislosti:

• Osobní normály: porovnává s vaší vlastní historií, ne s průměrem populace
• Co jste dělali: systém ví, jestli byl včerejšek tvrdý tréninkový den
• Souběh více signálů: jednotlivé výkyvy odfiltruje, riziko roste, až když se sejde víc signálů naráz
• Osobní vzorec: po půl roce dat je vidět individuální vzorec tam, kde populační průměr neukáže nic
• Sledování trendu: zhoršování přes 2 až 3 dny váží víc než jedno špatné měření

Co ten výzkum neříká

To, co stojí výš, platí. A platí to úzce. Čtyři věci k tomu patří.

• Hlavní čísla stojí na malých skupinách. Těch 63 % je z 32 potvrzených případů uvnitř skupiny asi 5300 lidí, a dopočítalo se zpětně nad daty, která už byla sebraná. Nikomu se tehdy žádný poplach neozval.
• Signál nepřichází s příčinou. Zvýšený klidový tep znamená, že tělo pracuje víc. Dělá to infekce, ale stejně tak alkohol, horko, nový lék, tvrdý trénink i těžký týden v práci. Studie počítají, jak často se změna objeví, ne co ji vyvolalo.
• Za citlivost se platí falešnými poplachy. Poplach nastavený tak, aby zachytil většinu infekcí, se ozve i ve dnech, kdy nic není. Práce, které hlásí vysokou úspěšnost, uvádějí tuhle cenu ve stejných tabulkách.
• Populace není člověk. Radinův výsledek zpřesňuje odhad chřipky pro celý stát, a to ze 200 000 zařízení. To je něco jiného než říct jednomu konkrétnímu člověku, co ho čeká.

Nic z toho není diagnóza a žádné spotřebitelské nositelné zařízení není schválený diagnostický přístroj. Výzkum popisuje vzorec, který se objevuje brzy, a to dost často na to, aby stálo za to mu rozumět.

Co dělat, když riziko stoupá

• Dejte přednost spánku: imunita pracuje nejlíp v hlubokém spánku
• Uberte v tréninku: přejděte na lehký pohyb nebo odpočinek
• Pijte dost: podpoříte tím obranu těla
• Sledujte trend: 2 až 3 dny rostoucích signálů něco znamenají

Zdroje

• Mishra T. a kol. Pre-symptomatic detection of COVID-19 from smartwatch data. Nature Biomedical Engineering 4, 1208-1220 (2020). nature.com
• Radin J. M., Wineinger N. E., Topol E. J., Steinhubl S. R. Harnessing wearable device data to improve state-level real-time surveillance of influenza-like illness in the USA: a population-based study. The Lancet Digital Health (2020). thelancet.com
• Williams D. P. a kol. Heart rate variability and inflammation: a meta-analysis of human studies. Brain, Behavior, and Immunity 80, 219-226 (2019). doi.org
• Tracey K. J. The inflammatory reflex. Nature 420, 853-859 (2002). nature.com