Disse Wearables oppdager helseproblemer før de skjer

Elektrokardiogramdata som overføres fra MD2Ks AutoSense-brystbånd, vises på en smarttelefon som kjører mCerebrum-programvareplattformen. Denne forskeren har også på seg et MotionSense-armbånd.





Fremtidige generasjoner av Apple Watches, Fitbits eller Android Wear gadgets kan være i stand til å oppdage og dempe helseproblemer i stedet for bare å videresende helsedata, takket være et føderalt finansiert prosjekt som bruker stordataverktøy til mobile sensorer.

Prosjektet, kalt MD2K , vant 10,8 millioner dollar fra National Institutes of Health for å utvikle maskinvare og programvare som kompilerer og analyserer helsedata generert av bærbare sensorer. MD2Ks endelige mål er å bruke disse sensorene og dataene til å forutse og forhindre uønskede helsehendelser, for eksempel tilbakefall av avhengighet. Selv om prosjektet er rettet mot forskere og klinikere, er verktøyene fritt tilgjengelige, så disse innovasjonene kan dukke opp i forbrukerklær.

Kommersielle bærbare enheter er ikke egnet for forskning fordi de bare samler noen få typer helsedata om en bruker, for eksempel antall skritt tatt og hjertefrekvens, og de viser vanligvis spesifikke resultater i stedet for rå sensordata. I tillegg kan ikke batteriene deres støtte en hel dags høyfrekvent datainnsamling, og de kvantifiserer ikke graden av usikkerhet knyttet til dataene deres.



For å løse disse manglene, MD2K-teamet, som spenner over 12 forskjellige universiteter , produserte et sett med dingser som er i stand til å samle en rekke rå, pålitelige sensordata i 24 timer per lading. MotionSense er en smartklokke som tyder brukernes armbevegelser gjennom sensorer og kan spore pulsvariasjoner. EasySense er en mikroradarsensor som bæres nær brystet for å måle hjerteaktivitet og lungevæskevolum. MD2K-forskere bruker også AutoSense – oppfunnet før MD2K ble etablert – et brystbånd som samler inn elektrokardiogram (EKG) og respirasjonsdata. Alle tre enhetene strømmer data via Wi-Fi til Android-telefoner der en MD2K-bygget programvareplattform behandler informasjonen og oversetter den til digitale biomarkører om brukerens helsestatus og risikofaktorer.

Siden MD2Ks arbeid er åpen kildekode, kan produsenter som Apple, Garmin og Samsung bruke prosjektets design til å bygge lignende sensorer og apper for sine egne bærbare enheter. For eksempel har MD2Ks MotionSense HRV-armbånd tre typer LED-sensorer (røde, infrarøde og grønne) innebygd på undersiden, mens de fleste treningssporere og kommersielle smartklokker, som Apple Watch, kun har grønne LED-er. Fordi MD2K-dingsen kan beregne forskjeller i måten en brukers blod absorberer de forskjellige sensorlysene på, er den i stand til å beregne hjertefrekvensvariabilitet, dvs. variasjoner i tidsintervallet mellom hjerteslag, i stedet for bare å måle en brukers hjertefrekvens i form av slag minuttet, slik de fleste av dagens wearables gjør.

MD2K-forskere bruker dette AutoSense-brystbåndet til å overvåke studiedeltakernes hjerteaktivitet og respirasjon.



Disse hjertefrekvensvariasjonsdataene, sammen med respirasjonssignaler, kan hjelpe med å måle en persons stressnivå. Emre Ertin , en professor ved Ohio State University som utviklet MD2Ks bærbare gadgets, sier at produsenter enkelt kan implementere denne stressbiomarkøren i enhetene sine. Noen kommersielle wearables, for eksempel Spire mindfulness og aktivitetsmåler og Fitbits dyrere modeller hevder å oppdage stress (gjennom anspent pust), men andre populære wearables, inkludert Apple Watch, Garmins vivo-serie og Samsungs GearFit2, gjør det ikke.

Akademikere ved Northwestern og Ohio State-universiteter bruker allerede MD2K wearables for å forstå når og hvorfor avholdende røykere får tilbakefall og for å vurdere overbelastning hos pasienter med kongestiv hjertesvikt, slik at de kan unngå sykehusinnleggelse. Røykesluttstudien henter informasjon fra flere kilder, inkludert MotionSense-armbåndets akselerometer og gyrometer, som evaluerer brukerens håndleddsposisjon og bevegelse for å identifisere røykebevegelser; gadgetens hjertefrekvensvariasjonssensorer, som vurderer stress; og GPS-en i brukerens smarttelefon, som gir ledetråder om plassering. MD2K-forskere undersøker deretter dataene for å se hvilke miljøer og atferd som utløser røykestopp. Til slutt vil de utnytte denne kunnskapen til å lansere just-in-time intervensjoner i form av popup-meldinger eller undersøkelser på deltakerens smarttelefon.

Det virker uunngåelig at disse fremskrittene vil sildre ned til forbrukerklær, men noen eksperter råder til forsiktighet. Hvis du tar tusen mennesker som prøver å slutte å røyke og legger til en intervensjon som er digital og mobil, vil du få en viss oppmerksomhet fordi disse menneskene tidligere ikke brukte noe [for å beskytte mot tilbakefall], sier Joseph Kvedar , som leder det Boston-baserte Partners Health Care System Senter for tilkoblet helse og underviser ved Harvard Medical School. Men jeg tror ikke noen egentlig vet hvor effektive noen av disse tingene er på lang sikt.



gjemme seg