Обновить

COVID-19 и фитнес-трекеры

Data MiningBig DataБиотехнологииЗдоровьеБудущее здесь

Очередная свалившаяся на нашу голову напасть получает, как правило, достойный отпор в виде напряжения лучших умов и появления прогрессивных разработок.

Но иногда нечто полезное находится у нас под ногами. Или болтается на руке.

Использование фитнес-трекера помогло автору более объективно отслеживать ход заболевания COVID-19. Согласно же медицинским исследованиям, технологии, заложенные в фитнес-трекерах, могут выступать еще одним прогностическим маркером тяжести течения этого заболевания.

Автор не обладает медицинским образованием, категорически против самолечения, даже витамины пьет только по назначению врачей и в данном материале лишь делится личными пользовательскими наблюдениями, которые, возможно, могут быть полезны медицинским работникам или разработчикам медицинского ПО.

Каждая ковидная семья несчастлива по-своему

Решение заболеть COVID-19 являлось, можно сказать, осознанным. У членов семьи с марта были все возможности соблюдать самоизоляцию - не ездить на работу, не посещать магазины и так далее. Что собственно неукоснительно и соблюдалось, за исключением одного "но". Международные исследования показывают, что потенциальный вред от COVID-19 для школьников, особенно младших классов, существенно ниже последствий от социальной изоляции и отсутствия доступа к действительно качественному образованию. Одновременно с этим выяснено, что школы не являются существенными центрами передачи COVID-19. [1] [2] Т.к. старшие родственники территориально находились далеко, а в семье не было тяжелых хроников, было решено отправить десятилетнего ребенка в школу. Так как остальные домочадцы, будучи интровертами, соблюдали самоизоляцию даже с явным удовольствием, было очевидно, что если COVID-19 и будет привнесен, то таким путем. Что и случилось.

И раз нам с этим все равно пришлось жить, хотелось бы это как-то измерять и мониторить.

BT, HR [не] спешат на помощь

Самый простой бытовой показатель воспаления, возникающего при инфекции в организме - температура тела (body temperature (BT). К сожалению, на рынке не представлено достаточное число доступных фитнес-устройств, системно мониторящих этот показатель. Автор в недостаточной степени ипохондрик, чтобы ежедневно носить соответствующее медицинское устройство.

Второй и гораздо более доступный показатель - повышение частоты сердцебиения (heart rate (HR). Доказана однозначная корреляция между температурой тела и этим параметром. [3] [4] Повышение температуры тела на 1 градус приводит к увеличению частоты сердцебиения на 7-10 ударов в минуту. Это уже гораздо более интересный в плане удобства и простоты изменения параметр. Ведь число фитнес-трекеров, умных часов, мониторящих этот параметр, весьма велико.

За двухлетний период использования фитнес-трекера в режиме ежеминутного пульсометра автор единожды заболел обычным ОРВИ. Анализ данных показал, что показатель ЧСС весьма основательно вырос за 4-5 часов до того как начало ухудшаться самочувствие. Основательно - это до 90-100 в состоянии относительного покоя при обычных 65-75. Таким образом, собственное субъективное ощущение "весел, бодр и готов к свершениям" вступало в явный конфликт с объективным показателем наступления чего-то недоброго.

Какова ценность того, чтобы на 4-5 часов раньше узнать о наступлении заболевания? С одной стороны, она вроде бы невелика - сразу же закидываться лекарствами без вердикта специалиста нехорошо. С другой стороны - есть временной запас, чтобы заранее изменить жизненные, рабочие планы и оказаться поближе к родному дому.

Однако в случае COVID-19 именно у автора этот показатель не сработал.

День предшествующий дню появления симптомов COVID-19, ничего особенного:

День появления симптомов (день №1), пульс не показывает ровным счетом ничего; "горбы" повышения ЧСС коррелируют с двигательной активностью:

То есть при наступлении заболевания ЧСС остался примерно на том же уровне.

Более того - тренированный чуть выше "среднегородского приемлимого" организм автора не сильно отреагировал на COVID-19 и температурой. Озноб, слабость, боль в груди - да. Температура, во всяком случае начиная с четвертого дня, - нет (первые три дня доступ к градуснику отсутствовал).

Уровень стресса, HRV, вот это всё

Не так давно фитнес-трекеры и умные часы массово научились измерять уровень стресса. С появлением очередных версий всего этого железа автор, как и многие рядовые пользователи, некоторое пребывал в уверенности, что стресс измеряется по принципу "мониторим, двигаешься ли ты, считаем пульс - если не двигаешься, а пульс высокий, значит ты весь такой в стрессе".

Хорошая новость - в результате автор узнал, что такое вариабельность пульса (heart rate variability (HRV).

Плохая новость - в результате автор узнал, что сердце здорового и умиротворенного человека бьется не спокойно и равномерно, а как ему вздумается, с неравными интервалами. Теперь и вам с этим жить.

Если коротко, то правильный ответ про правильное измерение уровня стресса звучит так:

1. Стресс — это не просто неприятные мысли, эмоциональное и нервное напряжение, не безобидные переживания. Стресс — это определенный механизм, запускающийся внутри организма при возникновении любой ситуации, выводящей его из равновесия.

2. В нормальной ситуации сердце бьется неравномерно.

3. В состоянии стресса симпатическая нервная система в числе прочего снижает разницу во времени между последовательными сокращениями. То есть сердце начинает биться более равномерно.

4. Современные фитнес-трекеры анализирует разницу во времени между последовательными сокращениями сердца (вариабельность пульса) и таким образом достаточно точно определяют уровень стресса.

Цитаты выдернуты из контекста статьи [5], благодаря которой автор впервые познал истину. И где собственно материал изложен максимально приятно и доступно.

Wiki [6] более чем подробно погружает во все нюансы.

Что же показал уровень стресса в случае заболевания автора COVID-19?

Говорит Хьюстон, у вас будут проблемы

День предшествующий дню появления симптомов, всё в порядке:

День появления симптомов (день №1):

По графику что-то не то начинает происходить в 15:45.

По субъективному же самочувствию "что-то не так" проявляется только в районе 23:00. До этого самочувствие великолепное.

В 23:00 хочется прилечь. Оказавшись же в кровати, автор чувствует мощный озноб.

Дальше дни №2, №3, №4 - график в красной зоне:

Интересно явное разделение графиков на сон/бодрствование. При том что в состоянии болезни, сопутствующего озноба и очевидного соблюдения постельного режима не всегда можно разделить осознание "сейчас я сплю" и "сейчас я не сплю и в коматозе валяюсь в кровати".

Может это конкретная реализация алгоритма в конкретном трекере. А может ресурсов организма хватает на сон, но когда пробуждается мозг, один из главных потребителей энергии, всё снова идет в разнос. Автор не специалист, чтобы высказывать какие-то суждения. Тем более, что идет день №4, и он пока в постели почти без сознания.

Дальше дни №5, №6,№7, в которых автор прощается с обонянием:

Самое интересное происходит в дни №8, 9, 10, 11.
Субъективные ощущения: Вроде как уже отпустило. Появился аппетит, температуры нет, самочувствие нормальное.
"Я поправился?".

Но стоит только заглянуть в графики...
И действительно, передвижения по квартире дольше 10 минут вызывают тяжелую усталость.
"Нет друг, ты не поправился."

Дни №12, 13 и далее - графики внезапно приходят в норму. Попытки передвижения по квартире и даже работы за компом подтверждают - автор здоров и готов поделиться своим опытом на Хабре.

Таким образом показатель уровня стресса (производный от HRV) потенциально может позволять:

  1. Заблаговременно, опережая субъективное ухудшение самочувствия, предсказывать наступление симптомов болезни. Что позволяет подготовиться, снизить риски "поймать" приход симптомов в самый неподходящий момент.

  2. Объективно отражать текущее состояние, степень выздоровления, выявлять мнимое "субъективное выздоровление". В случае COVID-19 это может быть особенно актуально, т.к. "на поправку" зачастую сменяется на "стало еще хуже".

  3. И не только:

HRV: но это далеко не всё

Одним из прогностических индикаторов течения COVID-19, согласно [7] [8], является С-реактивный белок. Это высокочувствительный показатель повреждения тканей при воспалении. В "группе смерти" показатель С-реактивного белка постоянно увеличивается [9].

Но что для нас более интересно, в сети есть результаты ряда медицинских исследований, посвященных корреляции показателя С-реактивного белка и вариабельности пульса при COVID-19. Например, со следующим более чем говорящим названием "Вариабельность сердечного ритма как возможный прогностический маркер острого воспалительного ответа у пациентов с COVID-19" (в оригинале "Heart Rate Variability as a Possible Predictive Marker for Acute Inflammatory Response in COVID-19 Patients") [10].

В частности, в нем говорится:

Увеличение С-реактивного белка используется для отслеживания воспалительного процесса COVID-19 и связано с прогрессированием болезни. Снижение вариабельности сердечного ритма (HRV) коррелирует с ухудшением болезненного состояния. В данном исследовании отслеживаются изменения HRV по сравнению с изменениями С-реактивного белка у пациентов с COVID-19.

Существенному снижению HRV предшествовало повышение уровня С-реактивного белка в последующие 72 часа с положительной прогностической ценностью 90,9%. Раннее обнаружение нарастающего воспаления может оказаться жизненно важным для смягчения пагубных последствий аномальной воспалительной реакции, особенно у пациентов с COVID-19. Эта возможность может иметь большое значение при сортировке и оказании помощи пациентам с COVID-19 от умеренной до тяжелой степени в крупных медицинских центрах, а также в полевых госпиталях. Это исследование демонстрирует потенциальную ценность краткосрочного прерывистого анализа HRV у пациентов с COVID-19.

(Перевод google translate и автора)

Не обладая необходимым медицинским бэкграундом, автор не может делать какие-то далеко идущие выводы, но, возможно, сбор и анализ информации касательно HRV у заболевших COVID-19, в том числе с фитнес-трекеров, может принести существенную пользу.

P.S.

  1. На всякий случай еще раз: автор не обладает медицинским образованием, категорически против самолечения, даже витамины пьет только по назначению врачей и в данном материале лишь делится личными пользовательскими наблюдениями, которые, возможно, могут быть полезны медицинским работникам или разработчикам медицинского ПО.

  2. Настройка фитнес-трекера для обнаружения движения с целью активации измерения ЧСС была следующая: 1 раз в минуту.

  3. Как видно по графикам, фитнес-трекер автора не выводит абсолютные значения HRV. Более того - отображается некий уровень стресса, который является производным от HRV и "моделей стресса", что бы это ни значило. К сожалению, сырые данные недоступны.

  4. Судя по статье [11], Apple Watch выводят сырые данные (что хорошо), но делают замеры два раза в сутки (что плохо).

  5. Если у вас есть аналогичные данные течения COVID-19, пожалуйста, делитесь в комментариях. Возможно, это окажется полезным для профессионалов.

  6. Если вы знаете про умные часы (фитнес-трекеры, очевидно, это не умеют), которые можно настроить на уведомление о существенном изменении HRV, пожалуйста, напишите мне в ЛС или поделитесь в комментариях.

  7. Да, по датам на графиках видно, что автор действительно умудрился получить начальные симптомы COVID-19 за 60 минут до Нового года.

Не болейте! Если же заболели, давайте пытаться приносить пользу науке.

Теги:Covid-19фитнес-трекерыумные часыздоровьеhealthковидличный опыт
Хабы: Data Mining Big Data Биотехнологии Здоровье Будущее здесь
Рейтинг +8
Количество просмотров 5,5k Добавить в закладки 15
Комментарии
Комментарии 35

Похожие публикации

Data Scientist
9 марта 2021126 000 ₽Нетология
Факультет аналитики Big Data
15 марта 2021270 000 ₽GeekBrains
Data Engineer 8.0
10 марта 202177 000 ₽New Professions Lab
Специалист по Data Science
18 марта 2021104 000 ₽Яндекс.Практикум
Data Science Bootcamp
29 марта 2021250 000 ₽Elbrus Coding Bootcamp

Лучшие публикации за сутки