遗传学家迈克尔·斯奈德一直热衷于研究自己。在研究自己的基因后,他五年前意识到,尽管身材苗条且有跑步的习惯,但他患糖尿病的风险很高。因此,他已经倾向于使用可穿戴健身追踪设备——这种高科技腕带可以将活动量、心率和睡眠模式的数据传输到手机或电脑上,并记录这些信息。但作为一名斯坦福大学的科学家,斯奈德并不满足于仅仅佩戴其中一种设备。相反,他每天佩戴八个设备,持续两年,以查看它们之间是否存在差异。他和几位同事还将监测器戴在 60 名志愿者身上,以检查斯奈德的结果是否具有代表性——结果是肯定的。
研究人员在周四在线发表于《PLoS Biology》的一项新研究中公布了他们的结果,结论是这些设备——旨在帮助人们减肥和保持健康——还可以揭示个性化的昼夜节律,跟踪特定环境(如飞机客舱内)的变化,并将生物传感器信息与医学测量相结合,以帮助检测佩戴者何时生病。该研究团队开发了一种计算算法,可以分析设备发出的信号,以揭示非常早期的故障迹象——包括胰岛素敏感性的差异,这可能有助于诊断 2 型糖尿病。“我们太多时候花时间测量生病的人,”斯奈德说。“我们真正想了解的是,定义健康状态意味着什么,然后在有人生病时快速识别与该状态的偏差。我认为可穿戴设备将在这方面发挥重要作用。”
斯奈德和他的同事从 60 名志愿者那里收集了超过 20 亿条数据,这些志愿者每天佩戴多达七个设备,持续长达 11 个月,以跟踪多种指标并查看某些设备是否比其他设备更准确。他们收集了体重、心率、血氧、皮肤温度、活动和消耗的卡路里等信息。参与者——其中一些人知道自己患有糖尿病——还定期进行血液化学和基因表达以及其他测量的实验室测试。斯奈德说,一些在飞机旅行期间接受追踪的受试者显示,他们在海拔 8000 英尺以上时氧气水平持续下降,这很可能解释了为什么很多人在飞行早期就开始感到困倦。斯奈德发现,他自己的氧气水平往往在着陆时反弹。
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斯奈德多次追踪自己生病的情况。有一次,在飞往挪威的航班上,他的设备检测到一些奇怪的东西。他的血氧水平没有像往常一样反弹。然后,他们显示他出现了低烧。凭着直觉,斯奈德——他回忆起一周前曾在马萨诸塞州一个可能的蜱虫栖息地——要求医生检查他是否患有莱姆病。他在这种通常令人痛苦的疾病的最早期被诊断出来,此时治疗最有机会成功。斯奈德说,如果没有追踪,他可能会忽略这些迹象,直到感染更加严重。
这些设备还准确地追踪了斯奈德的胰岛素敏感性的恢复情况,他通过锻炼将其控制住。他说,他在自己身上看到的与研究人员在其他研究志愿者中检测到的相似,包括胰岛素敏感性的变化和疾病的早期迹象。斯奈德将传感器提供的信息与看到汽车上的“检查引擎”灯进行比较。“你可能事先听到引擎里有一些敲击声”,提醒你可能存在问题,但“当出现问题时,看到一个小灯会很好”,他说。
斯奈德认为,这些设备应该有助于跟踪和更好地了解衰老的生理影响。“当我们非常密切地关注人们时,我们会看到衰老的个人标志,”他说。“了解你健康时的基线非常非常重要。”
接下来,斯奈德希望研究人员尝试找出哪些可穿戴监测器最适合健康检测(这样就不必佩戴他每天佩戴的八个设备——并且必须记得保持充电)。他的团队统计了 500 多种不同的设备,提供不同类型的数据,这是他们在 2015 年夏季最后一次检查时统计的。
克利夫兰诊所远程医疗医学主任彼得·拉斯穆森没有参与这项研究,但他与斯奈德一样对这些可穿戴设备充满热情——并同意它们的全部潜力尚未实现。“我们真的处于这些事情的萌芽阶段,”他说。拉斯穆森希望在未来几年内,追踪器的数据可以整合到个人的医疗记录中,使医疗保健提供者可以随着时间的推移持续监测个体。然后,他说,“我们可以开始将一些更高级别的人工智能应用于机器学习,以开始寻找我们甚至不知道存在的趋势。我们可能会发现一些很棒的东西,我们可以 [用来] 在患者真正生病之前对其进行干预。”