Oamenii de știință găsesc o diagnoză ascunsă în datele despre ritmul cardiac

O inimă umană bate de la aproximativ 86.000 de ori pe zi, accelerând dacă beți cofeină sau mergeți la o alergare și încetiniți dacă stați sau vă uitați la televizor. Probabil că nu observați aceste fluctuații, dar modul dvs. de urmărire de fitness face, colectând fiecare impuls electric mic și stocându-l cu atenție pe un server. Ascuns printre acele milioane de puncte de date, dezvăluie oamenii de știință de la Universitatea din California, San Francisco, ar putea fi semne ale unei afecțiuni medicale care se ascunde adânc în inimile unor atleți de anduranță. Dar nu o să-i găsești singuri cu dispozitivul tău de fitness.

Gregory Marcus, directorul departamentului de cercetare clinică la Departamentul de Cardiologie al UCSF, a constatat că traseele de fitness sunt o mină de aur a datelor medicale care pot schimba viața - dar numai dacă folosiți instrumentele potrivite pentru ao digera. Analizând datele de la mii de utilizatori Fit Bit și Apple Watch cu un algoritm numit DeepHeart, el a reușit să afișeze semnele fibrilatie atriala, o afecțiune cardiacă comună și adesea asimptomatică, care poate cauza inimii să se rănească. Larry Bird, de la faima lui Boston Celtics, a suferit din cauza condiției.

Am știut că fibrilația atrială poate fi asimptomatică și poate fi detectată clinic, "spune Marcus Invers. El este partener cu Cardiograma, o pornire care aplică învățarea mașinilor pentru a analiza datele despre ritmul cardiac, făcând sens zgomotului. "Am văzut ceasurile inteligente ca o modalitate de a monitoriza fibrilația atrială, dar primul pas este să dezvoltăm algoritmi, astfel încât să putem detecta cu precizie."

O boală care este greu de detectat

Bird, impreuna cu legenda tenisului Billie Jean King, nu au observat pana cand in cariera lor au avut fibrilatie atriala. Pentru ao gestiona, Bird a trebuit să meargă pe agenți de diluare a sângelui, ceea ce ia determinat să dezvolte o inimă mărită care să-i ducă în cele din urmă la sfârșitul carierei. În 1999, el a dezvăluit Sport ilustrat că aproape a scăpat din cauza unei inimă fluturând în timpul unui meci deosebit de stresant împotriva Chicago Bulls.

Desigur, nu afectează doar atleții celebri. Un studiu publicat în Olanda Heart Journal la inceputul acestui an a aratat ca probabilitatea ca sportivii veterani sa dezvolte fibrilatia atriala este de trei pana la opt ori mai mare decat sportivii de inalta rezistenta, cum ar fi bicicliștii, schiorii si maratonii. Identificarea situațiilor care duc la episoade de fibrilație atrială este critică, deoarece diagnosticul este legat de un risc mai mare de trei complicații majore: insuficiență cardiacă, angina pectorală și accident vascular cerebral.

Datele din viața reală

Fibrilația atrială este dificil de diagnosticat deoarece tinde să vină și să meargă. Se întâmplă atunci când cele două camere superioare ale inimii sunt înghițite, transmite semnale electrice care provoacă palpitații rapide ale inimii. Unii oameni suferă de fibrilație atrială susținută, dar alții o fac doar în anumite condiții, cum ar fi în timpul consumului de alcool. Beneficiul purtării în mod constant a unui tracker de fitness este că datele pot identifica situațiile care determină apariția condiției.

"Masuratorile reflecta mult mai mult ceea ce se intampla cu adevarat unui individ", spune el. "Nu este vorba de datele tipice pe care le obțineți dintr-un spital sau un sit de studiu, ci de date de la oameni atunci când sunt acasă sau la locul de muncă". În acest sens, el poate folosi DeepHeart pentru a detecta eventualele declanșatoare pentru filtrarea atrială în populația zilnică vieți.

Celălalt capăt al traseelor ​​de fitness este că aceștia iau măsurători repetate, literalmente în trepte de secunde pe parcursul zilei. În modul de antrenament, aceștia iau și mai multe măsurători frecvente - aproximativ o dată la cinci secunde - ceea ce este deosebit de util pentru depistarea fibrilației atriale, deoarece tinde să afecteze atleții care se antrenează foarte greu, dar nu observă adesea ciudat în mijlocul unui antrenament.

Un ritm neregulat neregulat

Datele privind ritmul cardiac de la unele companii sunt mai utile decât altele, spune Marcus. De exemplu, unele companii vor lansa date brute de ritm cardiac, organizate în intervale de ritm bate; alții, precum Apple, nu vor lăsa oamenilor de știință acces la date granulare. Cu toată inima, explică el, poate profita la maximum de diferitele tipuri de date de acolo.

Nu caută de fapt modele pentru ritmul inimii - ritmul cardiac în sine sunteți modele - mai degrabă, ea caută aleatorie. Fibrilația atrială poate crește frecvența cardiacă, dar frecvența cardiacă poate fi normală, iar cel mai caracteristic este aberația intervalului între bătăi de inimă, ceea ce înseamnă că nu există absolut niciun model pentru asta ", explică el. Fibrilația atrială, spune el, este un "ritm neregulat neregulat".

DeepHeart a fost testat pentru prima dată într-un studiu pilot pe 137 milioane de batai de inimă de la 9.750 de participanți care au măsurat date personale utilizând senzori ai ritmului cardiac pe bază de încheietura mâinii, cum ar fi Apple Watch, și date privind ritmul cardiac dintr-un EKG cu 12 noduri, un cabinet de medic. Rezultatele, publicate în JAMA Cardiologie. DeepHeart a reușit să utilizeze datele trackerului de fitness pentru a identifica corect semnele de fibrilație atrială, depășind chiar și două strategii de auto-raportare folosite în mod tradițional pentru a identifica starea. Dar algoritmul este la fel de bun ca datele conectate la el: datele EKG de calitate superioară au produs predicții mai bune folosind DeepHeart, spune el (dar datele bazate pe încheietura mâinii erau încă "modeste" exacte).

Integrarea lui DeepHeart cu dispozitivele de urmărire a fitnessului a oferit o dovadă puternică a conceptului pentru următorul studiu al lui Marcus, numit mRhythm, care urmărește să dea lumină asupra cauze de fibrilație atrială. Chiar acum, el are aproximativ 200.000 din cei un milion de indivizi pe care va trebui să facă studiul. Beneficiile vor fi duble: Setul mare de date nu numai că ne va ajuta să înțelegem mai bine datele noastre despre ritmul cardiac, dar și să arătăm care sunt dispozitivele care sunt în măsură să detecteze bolile de inimă și care nu sunt:

"O mare parte din munca noastra este sa aplicam cercetari stiintifice riguroase pentru dispozitivele care sunt in general comercializate direct catre consumatori fara o cercetare riguroasa", spune el. "O mare parte a slujbei noastre este aceea de a oferi acest lucru".