Dati indossabili hanno previsto le infezioni da COVID

Gli indossabili prevedono le infezioni da COVID

Mentre la pandemia da COVID imperversava in tutto il mondo nel 2020 e nel 2021, metodi come i test precoci dei casi sospetti e l’isolamento sociale erano le migliori armi che i professionisti sanitari potessero mettere in campo contro la malattia prima dell’introduzione di massa dei vaccini. Per alcuni dei professionisti più vigilanti, i dispositivi indossabili per il fitness hanno aiutato a fornire segnali di avvertimento precoce che hanno contribuito a contenere le epidemie più ampie.

Questo è stato il caso della Florida State University (FSU) a Tallahassee. Gli atleti dell’università, che competono al massimo livello dello sport universitario negli Stati Uniti, sono dotati di braccialetti WHOOP che monitorano regolarmente i loro biomarcatori, come il battito cardiaco, la temperatura e il ritmo respiratorio. Durante l’apice della pandemia, il personale medico del dipartimento di atletica della FSU ha sospettato di poter individuare precocemente se un atleta fosse stato infettato dal virus COVID. Elisa Angeles, direttrice associata della ricerca sull’atletica presso l’Istituto di Scienze dello Sport e della Medicina (ISSM) della FSU, ha notato piccoli cambiamenti nei dati WHOOP di alcuni atleti e ha ipotizzato che potessero trovarsi nella fase pre-sintomatica della malattia.

Angeles e i colleghi dell’ISSM hanno recentemente pubblicato uno studio su Sports Health: A Multidisciplinary Approach dimostrando che l’ipotesi era corretta; su 113 studentesse-atlete di calcio, golf, softball, pallavolo al chiuso, pallavolo in spiaggia e tennis che sono state monitorate per segnali precoci della malattia, 33 hanno risultato positive. Le atlete sono state dotate di braccialetti WHOOP da agosto 2020 a maggio 2021. Angeles ha detto che il monitoraggio, la prima volta che il personale della FSU ha cercato di collegare i dati WHOOP a una condizione clinica, è stato un elemento vitale nel tentativo di ritornare a una certa normalità.

WHOOP, ha detto Angeles, ha pubblicato osservazioni dai propri dati che è possibile identificare il COVID prima che compaiano i sintomi. “E in quel momento stavamo guardando i protocolli per il ritorno all’attività sportiva”, ha detto Angeles; “ritorno alla vita in generale, in realtà, discutendo su come poter tornare in sicurezza al campus universitario”.

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I ricercatori della FSU hanno individuato due periodi di tempo distinti in cui un segnale bioindicatore indicava l’insorgenza della malattia: la frequenza respiratoria aumentava tre giorni prima di un test COVID positivo, mentre la frequenza cardiaca a riposo e la variabilità della frequenza cardiaca aumentavano un giorno prima che un soggetto risultasse positivo. Uno degli autori dello studio, David Ormsbee, ha notato almeno un caso in cui Angeles ha agito prontamente sui dati ed è riuscita a evitare un’epidemia più ampia.

“Un giorno, dopo aver analizzato i dati di recupero e aver notato un chiaro caso anomalo e un sospetto di infezione da COVID, Angeles si è subito consultata con il personale medico per inviare urgentemente l’atleta agli esami e alla quarantena”, ha dichiarato Ormsbee in un comunicato stampa della FSU. “In quel momento, l’atleta era appena arrivata a un evento di squadra e a una festa per guardare le Olimpiadi. Come previsto, è risultata positiva al COVID. Tuttavia, grazie all’identificazione e all’azione tempestiva, nessun altro membro della squadra è stato messo in contatto o messo in quarantena, e nessun altro membro della squadra o del personale ha contratto il COVID attraverso quell’evento”.

Angeles ha detto che il personale della FSU ha esteso l’interpretazione dei dati dei dispositivi indossabili degli atleti oltre il COVID per cercare di individuare altre condizioni come l’influenza, e massimizzare il benessere generale.

La FSU non è l’unica a scoprire le sottili variazioni nei biosegnali che suggeriscono effetti molto più ampi. Dai fascia elettroencefalografiche indossate sulla fronte che rilevano segni precoci della malattia di Alzheimer alle funzionalità di rilevazione dei sintomi di fibrillazione atriale e morbo di Parkinson dell’Apple Watch (che hanno già ottenuto l’approvazione regolamentare come dispositivi medici), la convergenza tra i dati indossabili dei consumatori e i risultati clinici si sta accelerando rapidamente. Tuttavia, l’ecosistema che circonda i progressi tecnici sta ancora faticando a prendere forma.

Scatole nere, eterogeneità sono ostacoli .

Il dott. Carsten Skarke, ricercatore di medicina traslazionale presso l’Università della Pennsylvania, ha collaborato con colleghi per uno studio pubblicato su Nature Communications per scoprire che ben 73 malattie o condizioni potrebbero essere predette in qualche misura da sottili differenze nell’ampiezza dei cambiamenti di temperatura corporea misurati al polso nel corso di un periodo specifico di tempo.

Utilizzando una settimana di dati da 92.000 partecipanti nel database del Biobank del Regno Unito, Skarke e i suoi colleghi hanno scoperto che le 73 condizioni erano significativamente associate a un ritmo delle temperature diminuito, il che significa che i partecipanti con una differenza giorno-notte più piccola nelle letture della temperatura del polso mostravano maggiori tassi di insorgenza futura di queste malattie. Tra le associazioni più importanti, emergeva la malattia del fegato grasso non alcolico (NAFLD) con un rischio aumentato del 91%, seguita dal diabete di tipo 2 con il 69%, l’insufficienza renale con il 25%, l’ipertensione con il 23% e la polmonite con il 22%.

“Questi risultati indicano il potenziale di unire la tecnologia emergente al monitoraggio della salute in un modo completamente nuovo”, ha dichiarato Skarke.

La tecnologia emergente dei sensori di temperatura in molti dispositivi per il monitoraggio del benessere dei consumatori, inclusi diversi modelli di Fitbit e l’Apple Watch 8, 9 e la serie Ultra, sembrerebbe essere un canale naturale per una maggiore integrazione delle misurazioni domestiche e delle indicazioni cliniche riguardanti ciò che il team di Skarke ha scoperto. “In futuro, queste informazioni potrebbero essere utilizzate insieme ai propri team di assistenza come biomarcatore digitale, per comprendere il rischio di sviluppare determinate malattie e per orientare le opzioni di trattamento o di assistenza preventiva”, ha dichiarato Skarke.

Tuttavia, queste possibilità presentano una grande limitazione, ha spiegato Skarke a Communications. Sebbene abbia utilizzato il dispositivo open source di Axivity, che è il dispositivo approvato dal Biobank del Regno Unito, tradurre questi risultati nel variegato panorama dei produttori e delle questioni di proprietà intellettuale rappresenta un ostacolo all’adozione clinica diffusa di scoperte come le sue.

“Ci sono ancora riluttanze tra i clinici ad utilizzare questi dati per varie ragioni”, ha detto. “Si parte dall’eterogeneità dei dispositivi che raccolgono i dati, quindi non è chiaro come questo si rifletta nell’interpretazione clinica di qualsiasi flusso di dati. Un altro grande problema, comprensibilmente, sono le caselle nere intorno ai dispositivi in cui vi è molta proprietà intellettuale. Questo si adatta al modello di business e fino a un certo punto aiuta le persone a comprendere meglio il sonno, l’attività e così via, ma rappresenta un ostacolo affinché questi dati siano trasparenti.”

Un altro ostacolo significativo all’adozione clinica rapida dei dati digitali indossabili, legato alla fedeltà e alla trasparenza dei dati sperimentali, è rappresentato dalla cultura tradizionalmente cauta che circonda le nuove terapie, ha affermato Skarke.

“Se si vuole rendere qualcosa clinicamente fattibile, i migliori punti di riferimento che abbiamo sono le nuove entità molecolari, come nuovi farmaci da prescrizione. Il processo di sviluppo dei farmaci della FDA è il punto di riferimento.”

Tuttavia, le procedure di prova prolungate attorno allo sviluppo dei farmaci semplicemente non sono compatibili con la velocità con cui vengono introdotti nuovi dispositivi o nuove funzionalità vengono aggiunte a quelli esistenti, ha detto. Quindi, mentre la rigorosità concettuale attorno alla valutazione dei dispositivi potrebbe dover assomigliare a quella che caratterizza lo sviluppo dei farmaci, i tempi devono essere significativamente modificati.

Gli investimenti nell’era della pandemia si manifestano.

Mentre i dettagli dell’integrazione dei dati provenienti dagli indossabili e dalle condizioni fisiologiche sono ancora indefiniti, sia Skarke che Kit Cangardel, associate principal for health technology presso la società di consulenza Blue Matter, affermano che la consapevolezza della sua importanza sta emergendo sempre più spesso.

“Ho visto assolutamente più attività in questo settore”, ha detto Cangardel, “e ho la sensazione che questa tendenza stia accadendo molto più spesso rispetto agli ultimi sei mesi. Detto questo, gran parte degli investimenti che sono stati effettuati nello spazio e che ora stanno dando i loro frutti sono stati innescati dalla pandemia.”

La necessità di investire in dispositivi più capaci potrebbe essere aumentata durante la pandemia, ma Cangardel afferma che il “big bang” dell’industria è stato probabilmente l’approvazione dell’Apple Watch meccanismo di rilevamento della fibrillazione atriale da parte della Food and Drug Administration degli Stati Uniti nel 2018. Grazie a questa approvazione, ha detto, ogni fornitore serio di dispositivi indossabili si è reso conto che gli enigmi erano stati innalzati significativamente. I recenti studi pubblicati come quelli di Skarke e Angeles stanno mostrando chiaramente che i dati provenienti da questi dispositivi possono offrire informazioni vitali. La prossima frontiera, secondo Cangardel, è tradurre tali scoperte in un modello pratico che mostri miglioramenti nella salute e costi inferiori a livello di salute della popolazione.

Solo questione di tempo?

In una recente serie di articoli sul blog che tratta la convergenza tra dispositivi indossabili per i consumatori dotati di biosensori e dispositivi medici regolamentati, Cangardel e la coautrice Darya Volgina hanno spiegato alcuni aspetti economici convincenti per una maggiore accettazione dei dati di salute personale quotidiani: “Si stima che solo il 12% dei residenti negli Stati Uniti sia metabolicamente sano, il che indica un significativo bisogno di qualsiasi soluzione che possa sostenere la salute metabolica”, hanno scritto. “Questi consumatori sono altamente motivati a monitorare la propria salute e molti utilizzeranno già dispositivi indossabili per tenere traccia delle attività di benessere.”

Il gigante dei dispositivi medici Abbott è in prima linea in questa tendenza di convergenza. L’azienda sta commercializzando Lingo, un dispositivo analogico di qualità consumer del suo regolamentato monitor continuo del glucosio Freestyle Libre (CGM). Il prodotto si trova all’avanguardia dei dispositivi per la percentuale di popolazione nella “grande massa”, coloro che potrebbero avere indicatori precoci sottili di malattie che non vengono ancora seguite attentamente. Già oggi le persone affette da malattie croniche vengono offerte monitoraggio 24/7 con sensori come i CGM e i dati sugli atleti d’élite, come quelli di FSU, sono attentamente monitorati dal personale medico professionale.

Cangardel ha affermato che i cambiamenti nel consumo di servizi medici verso servizi remoti e una “partnership” più equa tra i medici e i loro pazienti rendono la futura inclusione dei dati indossabili, e la possibilità di prestare attenzione a quei dati per minimizzare i rischi per la salute, una quasi certezza.

“In generale, ciò che stiamo vedendo è una consumerizzazione complessiva della salute”, ha detto. “C’è meno fiducia nel tuo medico come detentore delle informazioni sulla tua salute e molto più potere va a te come individuo, e questi strumenti supportano tutto ciò”.

Gregory Goth è un autore con sede a Oakville, CT, specializzato in scienza e tecnologia.