מדען מוצא אבחון מוסתר כושר צפה נתוני קצב הלב

הלב האנושי פועם כ 86,000 פעמים ביום, מאיץ אם אתה שותה קפאין או ללכת לרוץ ולהאט אם אתה שוכב או לצפות בטלוויזיה. אתה כנראה לא שם לב תנודות אלה, אבל גשש הכושר שלך עושה, לאסוף כל דחף חשמלי זעיר ולאחסן אותו בזהירות על השרת. מוסתר בין מיליוני נתונים אלה, לחשוף מדענים מאוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו, עשוי להיות סימנים של מצב רפואי אורב עמוק בלבם של כמה ספורטאים הסיבולת. אבל אתה לא הולך למצוא אותם עם גשש הכושר שלך לבד.

גרגורי מרכוס, מנהל מחקר קליני בחטיבת UCSF של קרדיולוגיה, מצא כי עוקבי כושר הם מכרה זהב של נתונים רפואיים פוטנציאליים המשתנים בחיים, אבל רק אם אתה משתמש בכלים הנכונים לחפור אותו. באמצעות ניתוח נתונים של אלפי משתמשי Fit Bit ו- Apple Watch עם אלגוריתם בשם DeepHeart, הוא הצליח לזהות סימנים של פרפור פרוזדורים, מצב לב שכיח ולעתים לא סימפטומטי שיכול לגרום ללב להשתולל. לארי בירד, מתהילה של בוסטון סלטיקס, סבלה מהמצב.

"ידוע לנו שפרפור פרוזדורי יכול להיות לא סימפטומטי וללכת ללא כל התגלות קלינית", מספר מרקוס הפוך. הוא שותף עם Cardiogram, סטארט-אפ שמתחיל בלמידה של מכונה כדי לנתח את נתוני קצב הלב, ולהבין את הרעש. "ראינו שעונים חכמים כדרך לבדוק פרפור פרוזדורים, אבל הצעד הראשון הוא לפתח אלגוריתמים כדי שנוכל לזהות אותו במדויק".

מחלה שקשה לזהות

ציפור, יחד עם אגדת הטניס, בילי ג'ין קינג, לא שמה לב לכך עד שהשתרשו בקריירה שלהם פרפור פרוזדורי. כדי לנהל את זה, בירד נאלץ ללכת על מדללי דם, מה שגרם לו לפתח לב מוגדל שהביא בסופו של דבר את הקריירה שלו. ב -1999 הוא גילה ספורטס אילוסטרייטד כי הוא כמעט התעלף בגלל לב מרפרף במהלך משחק מלחיץ במיוחד נגד שיקגו בולס.

כמובן, זה לא רק משפיע על ספורטאים מפורסמים. מחקר שפורסם ב הירחון הלב של הולנד מוקדם יותר השנה הראה כי הסיכוי ש"ספורטאים ותיקים "יפתחו פרפור פרוזדורים גבוה פי שלושה עד פי שמונה מאשר אצל ספורטאי סיבולת מאומנים, כמו רוכבי אופניים, גולשי קרוס קאנטרי ורצים למרתון. זיהוי הסיטואציות שמובילות לפרקים של פרפור פרוזדורים הוא קריטי משום שהאבחנה קשורה לסיכון גבוה יותר לשלוש סיבוכים עיקריים: אי ספיקת לב, אנגינה ושבץ.

נתונים מהחיים האמיתיים

הפרפור פרוזדורים הוא מסובך כדי לאבחן כי זה נוטה לבוא וללכת. זה קורה כאשר שני החדרים העליונים של הלב משתוללים, שולחים אותות חשמליים שגורמים לדפיקות לב מהירות. יש אנשים שחווים פרפור פרוזדורי מתמשך, אבל אחרים עושים זאת רק בתנאים מסוימים, כמו במהלך שתייה מוגזמת. היתרון של כל הזמן לובש גשש הכושר היא כי הנתונים יכולים לזהות את המצבים שגורמים למצב להתבטא.

"המדידות משקפות הרבה יותר את מה שבאמת קורה לאדם", הוא אומר. "זה לא הנתונים טיפוסי שאתה מקבל מבית החולים או באתר מחקר, אבל נתונים מאנשים כאשר הם בבית או בעבודה." במובן זה, הוא יכול להשתמש DeepHeart לזהות פוטנציאל מעורר עבור סינון פרוזדורי היומי של אנשים חיים.

השני הפוך על מנת לעקוב אחר הכושר היא שהם לוקחים מדידות חוזרות, פשוטו כמשמעו במרווחים של שניות לאורך כל היום. במצב האימון, הם לוקחים מדידות תכופות יותר - בערך אחת לחמש שניות - וזה שימושי במיוחד לאיתור פרפור פרוזדורים משום שהוא נוטה להשפיע על ספורטאים שמתאמנים קשה במיוחד, אך לעתים קרובות לא מבחינים במשהו מוזר באמצע האימון.

קצב חריג לא סדיר

נתוני קצב הלב של חברות מסוימות מועילים יותר מאחרים, אומר מרקוס. לדוגמה, חברות מסוימות ישחררו נתוני קצב הלב הגולמי, מאורגנים במרווחי פעימה לנצח; אחרים, כמו אפל, לא יאפשר למדענים לגשת לנתונים מפורטים. Deepheart, הוא מסביר, יכול לעשות את רוב סוגי הנתונים השונים שם בחוץ.

זה לא ממש לחפש דפוסי קצב הלב - קצב הלב עצמם הם דפוסי - אלא, הוא מחפש אקראיות. "פרפור פרוזדורים יכול להגדיל את קצב הלב, אבל קצב הלב יכול להיות נורמלי והדבר האופייני ביותר הוא האקראיות של המרווח Nep פעימות לב, כלומר אין שום דפוס לזה ", הוא מסביר. פרפור פרוזדורי, הוא אומר, הוא "קצב חריג באופן בלתי סדיר".

DeepHeart נבדק לראשונה במחקר פיילוט על 137 מיליון פעימות לב מ -9,750 משתתפים שדיווחו על נתונים אישיים באמצעות חיישני קצב לב המבוססים על פרק כף היד, כמו ה- Apple Watch, ונתוני קצב הלב של EKG בן 12 צירים, כפי שמצאנו משרדו של הרופא. התוצאות, שפורסמו ב קרדיולוגיה JAMA. DeepHeart הצליח להשתמש בנתוני גשש הכושר כדי לזהות נכונה סימני פרפור פרוזדורים, ביצועים טובים יותר משתי אסטרטגיות של דיווח עצמי המשמשות באופן מסורתי לזיהוי המצב. אבל האלגוריתם הוא רק טוב כמו הנתונים המחוברים אליו: נתוני ה- EKG האיכותיים יותר הניבו תחזיות טובות יותר באמצעות DeepHeart, הוא אומר (אבל הנתונים מבוססי היד עדיין היו "צנועים" מדויקים).

האינטגרציה של DeepHeart עם עוקבי כושר סיפקה הוכחה חזקה לקונספט של המחקר הבא של מרקוס, הנקרא mRhythm, שמטרתו לשפוך אור על גורם ל של פרפור פרוזדורים. כרגע, יש לו כ 200,000 מתוך מיליון אנשים הוא צריך לעשות את המחקר. ההטבות יהיו כפולות: מערך הנתונים העצום שלו לא רק יעזור לנו להבין את קצב הלב שלנו טוב יותר, אלא גם להראות אילו מכשירים נמצאים עד כדי גילוי מחלת לב ואיזה מהם אינם:

"חלק גדול מהתפקיד שלנו הוא ליישם מחקר מדעי קפדני למכשירים כי הם בדרך כלל בשוק ישירות לצרכנים ללא מחקר קפדני זה", הוא אומר. "חלק גדול מהתפקיד שלנו הוא לספק את זה."