Nature Medicine：智能手表可以帮助连续、纵向评估并预测多种生理学变化！
2021-05-25 MedSci原创 MedSci原创
包括智能手表在内可穿戴设备或许可以帮助连续、纵向评估并预测多种生理学变化！
智能手表（Smartwatch）是安装有嵌入式系统、用于增强基于报时等功能的腕部手表，其功能相似于一台个人数码助理。早期智能手表既可以执行计算、翻译或者操作掌上电子游戏等基础功能，中期智能手表则实现了可穿戴式电脑的功能。
随着科学技术的发展，大多数智能手表可以运行流动软件应用程序，一些可以运行移动操作系统，少数有着完整的移动电话功能。而越来越多的研究将其与医疗保健进行结合。例如专门为训练、潜水以及户外运动而量身打造，又如训练计划、跑步圈数、速度显示、兼容心率监控等。
最近，来自美国杜克大学和斯坦福大学医学院的生物医学工程师和基因组学研究人员表示，智能手表和其他可穿戴设备可能可被用来感知疾病、脱水甚至红细胞数量的变化。
研究人员说，在机器学习的帮助下，关于心率、体温和日常活动的可穿戴设备数据可能被用来预测通常在临床验血期间观察到的健康测量。该研究发表在《自然医学》Nature Medicine杂志上。
在医生办公室就诊时，医务工作者通常会测量病人的生命体征，包括他们的身高、体重、体温和血压。尽管这些信息被归档在一个人的长期健康记录中，但它通常不被用来创建一个诊断。相反，医生会要求进行临床实验，测试病人的尿液或血液，以收集具体的生物信息，帮助指导健康决策。
但是这些测试并非没有缺点。例如进行血检验时患者必须亲临现场，这对病人来说并不总是容易安排的，而且像抽血这样的程序可能是侵入性的、不舒服的。
杜克大学的Jessilyn Dunn说："心率和体温存在着昼夜变化，但就诊时单一测量可能并不能捕捉到这种自然变化，"他是这项研究的共同负责人和共同通讯作者。"但是像智能手表或Fitbits这样的设备有能力跟踪这些测量和长时间的自然变化，并识别何时出现了与该自然基线的变化。"
从使用可穿戴设备收集的生命体征预测临床实验室测量的方法。
这项研究于2015年在斯坦福大学开始，由综合个人全息图谱（iPOP）队列组成，包括54名患者。在三年时间里，iPOP参与者佩戴着英特尔Basis智能手表，测量他们的心率、运动、皮肤温度和汗腺的激活。参与者还参加了定期的门诊，研究人员使用传统的测量方法来跟踪心率、体温、红细胞和白细胞计数、血糖水平和铁水平等。
实验表明，智能手表的数据和临床血液测试之间存在多种联系。例如，如果参与者的手表显示他们的汗腺激活度较低，正如皮肤电传感器所测量的那样，这表明病人一直处于脱水状态。
个性化模型改善了从生命体征测量中对临床实验室测试的预测。
研究小组还发现，在完整的血液化验过程中进行的测量，如血细胞比容、血红蛋白、红细胞和白细胞计数，与可穿戴设备数据有密切关系。较高的持续体温加上有限的运动往往预示着疾病，这与临床测试中较高的白细胞计数相吻合。活动减少的记录和较高的心率也可能预示着贫血，当病人血液中没有足够的铁时就会发生贫血。
综上，这些结果证明了未来，包括智能手表在内可穿戴设备或许可以帮助连续、纵向评估并预测多种生理学变化！
参考文献：
Wearable sensors enable personalized predictions of clinical laboratory measurements. Nat Med (2021). https://doi.org/10.1038/s41591-021-01339-0
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