Светот на технологијата за носење продолжува да се развива, носејќи нови можности за следење на здравјето. Она што започна со броење чекори и следење на отчукувањата на срцето, сега се прошири на функции што спасуваат живот. Еден од најзначајните достигнувања е способноста на паметните часовници да детектираат срцев удар.
Една неодамнешна студија предводена од Google Research покажа дека алгоритам за машинско учење може да идентификува ненадејно губење на пулсот со извонредна точност.
Системот, дизајниран да препознава настани од срцев удар, може автоматски да повика служби за итни случаи кога ќе открие непулс. Оваа карактеристика би можела да го промени животот, особено за поединци кои доживуваат срцев удар без никој околу себе да им помогне.
Раното откривање и брзата медицинска интервенција се клучни за преживување, што ја прави оваа иновација потенцијална промена на играта во одговорот за итни случаи.
Предизвик за срцев удар
„Технологијата има потенцијал да го револуционизира одговорот за итни случаи“, забележа Истражувачкиот тим на Google.
Вонболничкиот срцев удар е главна причина за ненадејна смрт ширум светот. Во многу случаи, преживувањето зависи од итно препознавање и брз медицински одговор.
За жал, значителен број од овие инциденти се случуваат без сведоци, што ја прави навремената интервенција речиси невозможна. Студиите покажуваат дека 50-75% од случаите на OHCA се случуваат без никој околу себе да повика помош.
Ова одложување на одговорот за итни случаи во голема мера ги намалува шансите за преживување. Без CPR или дефибрилација за неколку минути, може да дојде до оштетување на мозокот, а веројатноста за закрепнување брзо се намалува.
Истражувачите имаа за цел да го решат овој проблем со создавање на систем кој им овозможува на паметните часовници автоматски да детектираат беспулсност. Со тоа, тие се надеваат дека ќе ги подобрат стапките на преживување за оние кои страдаат од срцев удар кога никој нема да им помогне.
Паметните часовници откриваат срцев удар
За да развијат сигурен систем, истражувачите обучија алгоритам користејќи фотоплетизмографија (PPG) и податоци за движење. Студијата вклучуваше опширно тестирање на шест различни групи, осигурувајќи дека алгоритмот работи и во контролирани и во реални средини.
Првата фаза од тестирањето се одвиваше во клинички амбиент. Во лабораторија за електрофизиологија, 100 пациенти кои биле подложени на тестирање со дефибрилатор доживеале индуцирана вентрикуларна фибрилација.
Ова им овозможи на истражувачите да соберат податоци за состојби без пулс. Други 99 учесници доживеале беспулсност преку модел на артериска оклузија индуцирана од турникет, дополнително усовршувајќи ја способноста на алгоритмот да открие губење на пулсот.
Покрај клиничките испитувања, истражувачите требаше да проценат како системот ќе функционира во секојдневниот живот.
За да го постигнат ова, тие собрале податоци од 948 корисници кои го носеле паметниот часовник во нормални услови без да доживеат срцев удар. Ова му помогна на тимот да ги измери лажните аларми и да ја усоврши точноста на алгоритмот.
Тестирање во реални услови
Откако беа собрани првичните податоци, беше потребно дополнително тестирање за да се процени веродостојноста на системот во различни сценарија. За да се утврди колку често се случуваат лажни позитиви, 220 учесници го носеле паметниот часовник во нивните дневни рутини.
Оваа група помогна да се утврди колку често алгоритмот може погрешно да открие губење на пулсот кога не се случува вистински итен случај.
За понатамошно потврдување на системот, 135 учесници беа подложени на тестирање и во услови на слободен живот и во контролирани поставки. Овие лица доживеале активност во реалниот свет, а истовремено биле изложени на контролирани настани без пулс преку методот на артериска оклузија индуцирана од турникет. Ова им овозможи на истражувачите да ги споредат резултатите во различни средини.
Уникатен дел од студијата вклучува професионални каскадери. Дваесет и еден обучен каскадер симулирал колапс на срцев удар надвор од болница, помагајќи им на истражувачите да разберат колку добро алгоритмот може да открие губење на пулсот за време на ненадејни настани со големо движење.
Бидејќи колапсот во реалниот свет вклучува непредвидливи движења, овој тест беше од суштинско значење за да се осигура дека паметниот часовник сè уште може да открие срцев удар во динамични ситуации.
Откривање на срцев удар со 99,99% точност
Студијата даде ветувачки резултати, покажувајќи дека алгоритмот за паметни часовници може прецизно да открие беспулсност, додека лажните аларми се сведуваат на минимум.
Истражувачите не открија значајни разлики помеѓу PPG сигналите од вентрикуларната фибрилација и оние од безпулсноста предизвикана од артериска оклузија.
Системот постигна стапка на чувствителност од 72% за неподвижни неподвижни непулсни настани, што значи дека правилно идентификувал срцев удар во речиси три од четири случаи. Чувствителноста за симулирани колапс беше малку помала на 53%, како одраз на предизвикот за откривање на беспулсност за време на сценарија со високо движење.
Сепак, специфичноста на алгоритмот достигна импресивни 99,99%, што значи дека генерира многу малку лажни аларми. Студијата проценила еден лажен итен повик на 21,67 кориснички години, што е ветувачка бројка за примена во реалниот свет.
При откривање на губење на пулсот, системот идентификуваше беспулсност во рок од 57 секунди. Потоа чекаше дополнителни 20 секунди за да се провери дали корисникот реагира пред да започне итен повик.
Ова кратко време на одговор може да направи клучна разлика во стапките на преживување, обезбедувајќи помошта да пристигне што е можно побрзо.
Иднината на паметните часовници за носење
Паметните часовници опремени со детекција на срцев удар имаат потенцијал да спасат безброј животи.
За поединци кои страдаат само од срцев удар, оваа технологија може да биде разликата помеѓу животот и смртта. Со обезбедување итен медицински одговор, паметните часовници наскоро може да станат суштински алатки во итната здравствена заштита.
И покрај неговата висока специфичност, намалувањето на лажно позитивните стапки останува клучен следен чекор. Додека алгоритмот се покажа добро во контролирани поставки, сценаријата од реалниот свет може да бидат непредвидливи. Истражувачите признаваат дека се неопходни повеќе префинетост за да се зголеми точноста во секојдневните услови.
Еден предизвик лежи во разликувањето помеѓу вистински настани без пулс и привремени неправилности на пулсот предизвикани од движење, стрес или проблеми со сензорот. Континуираното собирање податоци од корисниците на паметни часовници може да помогне да се подобри алгоритмот, овозможувајќи му поефикасно да се прилагоди на различни услови.
Мониторинг на здравјето базиран на паметни часовници
Како што напредува технологијата за носење, линијата помеѓу следењето на фитнесот и медицинските уреди кои спасуваат животи продолжува да се замаглува. Паметните часовници повеќе не се само алатки за броење чекори и следење на отчукувањата на срцето – тие се развиваат во критични здравствени придружници.
Способноста автономно да се открие срцев удар претставува голем скок напред во иновациите во здравствената заштита.
Со комбинирање на машинското учење со податоци за здравјето во реално време, истражувачите ги поместуваат границите на она што може да го постигнат уредите за носење. Целта не е само да се следи здравјето, туку активно да се реагира на итни случаи опасни по живот.
Со понатамошни подобрувања и пошироко усвојување, откривањето итни случаи базирано на паметни часовници може да стане стандардна карактеристика, нудејќи им мир на милиони луѓе.
Студијата е објавена во списанието Nature.
