Dispozitivele electronice pe care le purtăm cu noi pot detecta o boală înainte ca aceasta să se dezvolte în organism

dispozitive purtabile
  • Dispozitivele purtabile monitorizează somnul, temperatura, respirația, tensiunea arterială, saturația de oxigen, glicemia și activitatea electrică a inimii.
  • Acestea pot identifica schimbările care reprezintă semne timpurii de boală sau de deteriorare legată de vârstă, care altfel ar putea trece neobservate.
  • Boala Parkinson, diabetul și chiar depresia pot fi depistate în stadiile incipiente.

Dispozitivele pe care le purtăm zi de zi cu noi pot detecta o boală înainte ca aceasta să se dezvolte. La exterior, inelul Oura este greu de distins de o verighetă. Doar o lumină verde slabă care se aprinde intermitent în spațiul dintre deget și inel sugerează că nu este o simplă bijuterie. Interiorul inelului este plin de componente electronice. Trei denivelări în formă de cupolă, de mărimea unei picături de apă, conțin LED-uri roșii și infraroșii și o pereche de fotodetectori. Acestea sunt înconjurate de șapte senzori de temperatură, o baterie foarte subțire și un accelerometru 3D miniatural care detectează orice tip de mișcare.

LED-urile luminează vasele de sânge din interiorul degetului. Pe măsură ce inima pompează sângele prin corp, vasele se dilată și se contractă, iar lumina reflectată se modifică în consecință. Numărul acestor modificări pe minut reprezintă ritmul cardiac sau pulsul. Acesta este calculat de un algoritm care ia datele furnizate de senzori și face ajustări pentru zgomotul din semnalul lor, cauzat de mișcare, de lumina ambientală și de numeroși alți factori externi.

LED-urile verzi își fac treaba ziua, iar cele cu infraroșu, noaptea. Avantajul lor este că ajung la vasele de sânge mai adânci, în care pulsul este mai ușor de detectat. Semnalul lor este și mai sensibil la perturbații, deci necesită mai multe ajustări algoritmice. LED-ul roșu va fi folosit, în cele din urmă, pentru a monitoriza nivelul de oxigen din sânge. Software-ul care va transforma datele sale în astfel de măsurători, însă, va fi disponibil doar într-o actualizare ulterioară.

Tehnologia unui dispozitiv purtabil

Ceea ce poate măsura un dispozitiv purtabil depinde de senzorii și de software-ul său. Senzorii și algoritmii se combină pentru a ajuta dispozitivele portabile să măsoare numărul de pași, caloriile arse, nivelul de oxigen și multe altele. Progresele tehnologice din ultimii cinci ani au făcut posibilă echiparea dispozitivelor cu senzori mai sofisticați și cu o putere de calcul mai mare.

Toate acestea au permis dispozitivelor să producă măsurători mai complexe și mai precise. Într-o analiză recentă, o firmă de cercetare a găsit 384 de dispozitive purtabile comercializate către consumatori. Printre acestea se numără aparate de fitness purtate la încheietura mâinii, ceasuri de sport, ceasuri inteligente, bijuterii inteligente precum inelul Oura și căști purtătoare de senzori, plasturi, curele și chiar haine (cum ar fi șosete inteligente care măsoară semnele vitale ale bebelușilor).

Aproximativ jumătate din numărul de dispozitive analizate măsoară o gamă largă de variabile de sănătate, inclusiv somnul, temperatura, respirația, tensiunea arterială, saturația de oxigen, glicemia și activitatea electrică a inimii.

Diagnosticul se poate pune cu ajutorul unor dispozitive

În medicină, diagnosticele depind adesea de biomarkeri – molecule specifice din sânge și alte fluide legate de o anumită afecțiune. O concentrație ridicată de zahăr în sânge, de exemplu, este un biomarker pentru diabet. Unele dintre măsurătorile algoritmice efectuate de dispozitivele purtabile pot fi considerate ca fiind echivalenți digitali ai biomarkerilor și testelor de diagnosticare stabilite. Altele sunt măsurători noi care pot prezice sau diagnostica o boală, cum ar fi tiparele de mișcare sau de tuse care nu pot fi măsurate cu ajutorul diagnosticelor convenționale. În mod colectiv, aceștia sunt numiți biomarkeri digitali.

Monitorizarea biomarkerilor digitali permite dispozitivelor să identifice schimbările care reprezintă semne timpurii de boală sau de deteriorare legată de vârstă, care altfel ar putea trece neobservate. Fibrilația atrială esteo bătaie anormală a inimii care crește riscul de accident vascular cerebral. Aproximativ 9% dintre americanii cu vârsta peste 65 de ani și 2% dintre cei sub 65 de ani au această afecțiune, adesea fără simptome. În 2018, autoritățile americane au aprobat Apple Watch ca dispozitiv care poate identifica fibrilația atrială. Utilizatorul poate pune un deget pe un senzor de pe partea laterală a ceasului, care stabilește un circuit sensibil la activitatea electrică a inimii, permițând ceasului să producă o electrocardiogramă.

Modificările de mers pot arăta dacă echilibrul unei persoane se deteriorează. Un studiu recent a constatat că persoanele care suferă de boala Parkinson în stadiu incipient au diferențe subtile în mers, în mișcarea brațelor și în modul în care tastează în comparație cu cele care nu suferă de această boală. Toate au fost măsurate cu ajutorul telefoanelor și al dispozitivelor purtate la încheietura mâinii. Măsurile digitale au urmărit, de asemenea, în mod fiabil, cât de mult a avansat boala.

În prezent, depresia este diagnosticată cu ajutorul unui set standard de întrebări. Măsurătorile algoritmice ale emoțiilor din jurnalele vocale zilnice pot face treaba la fel de bine. Unii furnizori virtuali de terapie și îngrijire psihiatrică folosesc deja modelele de interacțiune dintre oameni și smartphone-urile lor (fără a capta conținutul real a ceea ce este tastat sau vizualizat) pentru a urmări starea de spirit și starea cognitivă a pacienților.

Cantitatea nu înseamnă calitate

Unele dispozitive sunt mult mai bune decât altele la măsurarea anumitor variabile; un produs poate fi bun la măsurarea unui lucru, dar nu și a altuia. Dispozitivele Fitbit au avut o acuratețe constant bună în ceea ce privește numărul de pași; Apple Watch a avut cea mai mare acuratețe pentru ritmul cardiac. Niciunul dintre dispozitive nu a fost bun la numărarea caloriilor, estimările fiind greșite cu peste 30% pentru toate mărcile.

Situația este similară în cazul urmăririi somnului, o funcție din ce în ce mai populară. Multe dispozitive raportează măsuri precum timpul petrecut în diferite stadii de somn, inclusiv somnul profund și cel cu mișcări rapide ale ochilor, care sunt importante pentru funcționarea creierului și pentru reîncărcarea organismului. După cum se arată într-un studiu privind nouă dispozitive portabile populare publicat în 2020, „toate dispozitivele comerciale testate s-au luptat cu acuratețea”.

Atunci când măsurătorile stau la baza unor teste de diagnosticare oficiale pentru afecțiuni medicale, cum ar fi cel pentru fibrilația atrială, acestea au nevoie nu doar de acuratețe, ci și de selectivitate. A face un algoritm mai sensibil înseamnă că va detecta mai multe cazuri, dar înseamnă, de asemenea, că va număra mai multe cazuri fals pozitive.

Datele utilizatorilor sunt înregistrate pe dispozitive

Heather Ross, cardiolog la Universitatea din Toronto, este îngrijorată în special de falsurile negative ale dispozitivelor care pretind că diagnostichează probleme cardiace. Oamenii pot ignora semne de avertizare precum palpitațiile inimii, spune ea, dacă poartă un dispozitiv care sugerează că nu există nicio problemă. Deși au fost publicate aproape 1.300 de studii despre aceste dispozitive, cele mai multe au fost despre chestiuni de fezabilitate sau de dovadă de concept; doar 128 dintre studii au fost dintr-un anumit stadiu al unui studiu clinic cardiovascular, genul de date pe care medicii doresc să le vadă pentru a avea încredere în rezultatele unui dispozitiv.

În plus, unele dintre aceste dispozitive colectează informații care nu sunt protejate în prezent ca date de sănătate, spun experții – ceea ce înseamnă că ar putea fi folosite pentru a direcționa reclamele sau, eventual, pentru a discrimina atunci când vine vorba de asigurări de sănătate sau de angajare. Un simptom neurologic, cum ar fi un tremur, de exemplu, ar putea fi colectat și ar putea dezvălui o probabilitate ridicată de apariție a unei afecțiuni precum boala Parkinson, de exemplu. Asigurătorii pot intra în posesia acestor informații prin intermediul brokerilor de date online și pot percepe o sumă mai mare pentru asigurare.

Seria tot mai mare de variabile de sănătate urmărite de dispozitivele portabile poate duce la schimbări importante în prevenirea afecțiunilor cronice, cum ar fi diabetul și bolile de inimă. Măsurarea continuă face posibilă stabilirea tiparelor normale pentru o persoană în ceea ce privește măsurile vitale, cum ar fi ritmul cardiac sau respirația. Acest lucru, la rândul său, îi va ajuta pe utilizatori și pe medicii lor să recunoască mai devreme deviațiile importante în stilul de viață, înainte de apariția unei boli. Totuși, depistarea unui stil de viață nesănătos nu este de mare folos dacă nu duce la o schimbare.