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流感来无影？Fitbit可穿戴设备则有望对其实时进行预测、追踪

药明康德AI 药明康德AI 2022-04-17

药明康德AI/报道

 

流感高发期的到来，抗流感的概念对于人来说越来越常见。近日，第一项使用来自心率、身体活动和睡眠质量的辅助信号来预测流感实时传播的研究显示，Fitbit智能手表的应用或许可以更好地实时预测流感。与目前的监测方法相比，美国5个州流感样病例（ILI）的实时预测有所改善。
 
这项研究由美国斯克利普斯研究所（Scripps Research）完成，于1月16日发表在《柳叶刀·数字健康》（Lancet Digital Health）杂志上，研究展示了Fitbit数据在改善传染病监测方面的潜力。通常在传染疾病发作期间，人的静息心率往往会飙升，而智能穿戴设备便可捕捉到这些信号。

 
流感每年在全球造成65万人死亡，每年大约有7％的成人和20％的5岁以下儿童感染流感。传统的ILI监测报告需要1-3周的时间来，这限制了制定快速的疫情应对措施的能力。
 
现有的快速追踪流感的技术多数基于谷歌流感趋势（Google Flu Trends）上的数据、Twitter之类的社交媒体来进行。尽管已取得不少进展，但是2009年甲型H1N1流感爆发期间，谷歌流感趋势“失灵”了。因此，通过新的客观数据流来增强传统的ILI监测，就显得较为迫切了。
 

图片来源：Pixabay


全球范围内可穿戴设备正越来越多地应用于监测个人健康，医疗机构通过访问这些数据，很有可能改善实时流感监测并得到精确的个人的地理位置，这样的信息用来应对一些大范围、大规模爆发的流感来说将大有裨益，有助于相关人员在第一时间制定出流感预防措施。
 
在这项回顾性研究中，斯克利普斯研究所与Fitbit展开合作，研究人员选取了从2016年3月1日至2018年3月1日期间，连续60日以上佩戴Fitbit、来自美国5个州（加利福尼亚州、德克萨斯州、纽约州、伊利诺伊州和宾夕法尼亚州）的47,248名用户中获得数据。研究人员每天总共进行13,342,651次监测。
 

图片来源：Pixabay


值得一提的是，目前为止科学家已能确定流感与心率之间的关系。一项研究调查了27位急性发热感染的年轻人，发现其体温每升高1°C，心率就会增加8.5 bpm；一项针对急性感染儿童的研究发现，体温每升高1°C，心率便会上升9.9-14.1bpm；这也就证明了，由于体温升高和机体抵抗感染时的炎症反应所致，流感会影响患者心率。
 
所以，追踪一个人不同时间的生理变化，并将其随时间的变化值与个人常值或平均值进行比较，可能是确定流感对健康损害的一种方法。此外睡眠不足会影响心率，所以检测人们的睡眠水平，对于监测流感传播来说也很有必要。
 

图片来源：Pixabay


因此，研究团队通过合并Fitbit后台数据，进而改进了州一级的流感预测能力。若出现用户每周平均心率明显高于总体平均水平，而其平均睡眠不低于总体平均水平的情况，研究人员会将其标记为异常。最后以周为时间单位，研究人员会将数据与美国疾控中心对ILI每周的估计值进行比较，整体结果与ILI报告十分接近。
 
在参与这项研究的五个州中，地方对流感的实时监测能力均得到改善。这是首次将智能可穿戴设备用于实时预测流感或传染病。或许随着数据量的增加，该方法可能会用于精准定位至市、区、县等更小的行政划分。
 

图片来源：Pixabay


不过该研究仍存在一定局限性，由于压力原因、其他疾病影响等，周平均心率也会有所改变，从而导致可穿戴设备“低估”流感；作者还指出，目前对于睡眠监测的技术存在局限，所以当智能穿戴设备监测睡眠时难免会有数据错误，从而“低估”流感的传播情况。
 
另外，研究人员指出，在这项研究中，Fitbit用户主要是收入较高的中年人群，相比于普通人群，他们或许更有可能接受流感疫苗或接受抗病毒药的有效治疗。因此，研究人员可能需要进一步修改其预测模型，以适用于更多人群。论文作者Radin博士表示：“未来随着设备的改进，以及一天24小时、一周7天不间断的实时数据访问，也许可以做到每天识别流感发病率（而不是现在的以一周为预测单位了）。”
 
这项研究是将可穿戴监测技术整合到传染病预测模型中的有希望的第一步。研究团队预计，诸如Fitbit这类智能穿戴设备所生成的大量实时数据将对公共卫生以及加强传统疾病监测系统非常有用，不断提升的“大数据”技术为挖掘新数据流，不但提供了独特的机会，更能确定与流行病学相关的模式，从而丰富了传染病预测技术。

药明康德AI整理编译
来源：medicalxpress.com

参考资料（可上下滑动查看） 

[1] Real-time fluprediction may be possible using wearable heart rate and sleep tracking devicesRetrieved Jan 21, 2020 from https://medicalxpress.com/news/2020-01-real-time-flu-wearable-heart-tracking.html

[2] Fitbit for theflu: Researchers show the fitness wearables can help track outbreaks RetrievedJan 21, 2020 from https://www.fiercebiotech.com/medtech/fitbit-for-flu-researchers-show-fitness-wearables-can-help-track-outbreaks

[3] Harnessingwearable device data to improve state-level real-time surveillance ofinfluenza-like illness in the USA: a population-based study Retrieved Jan 21,2020 from DOI:https://doi.org/10.1016/S2589-7500(19)30222-5



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