Болезнь и HRV: что носимое устройство может и не может увидеть

Почему болезнь может сдвигать HRV?

Вариабельность сердечного ритма (HRV) — это изменчивость интервала между ударами сердца от удара к удару. Считается, что воспаление — ответ организма на инфекцию или травму — смещает баланс вегетативной нервной системы: меньше вагусной активности и больше симпатической. Поэтому исследователи задаются вопросом, может ли HRV с носимого устройства отражать воспаление.

Единственный систематический обзор по этому вопросу обобщил направление результатов одиннадцати исследований с участием 2 419 человек [S1]. Когда маркер воспаления СРБ (С-реактивный белок) был повышен, SDNN был ниже в 83% сравнений [S1]. Для RMSSD и воспалительных цитокинов результаты были смешанными и в основном незначимыми [S1]. Устройства, записывавшие ЭКГ, давали более согласованные результаты, чем оптические датчики пульса [S1].

Авторы обзора делают осторожный вывод. Пока HRV с носимых устройств следует считать «поисковым или вспомогательным биомаркером» [S1]. Ни одно из включённых исследований не проверяло, насколько точно HRV может распознать воспаление [S1]. Значит, связь реальна на уровне групп, но это результат исследований, а не анализ.

Что позволяло заметить инфекцию рано?

Это главное на этой странице: лучше всего изученные ранние предупреждения об инфекции работали не на HRV. Они работали на пульсе в покое, сравнённом с личной базовой линией человека, вместе с ежедневными шагами и сном (пульс в покое).

Ретроспективный анализ из Стэнфорда рассмотрел данные смарт-часов 32 человек с COVID из когорты почти в 5 300 участников [S2]. У большинства из них около болезни менялись пульс, количество шагов за день или время сна [S2]. Система оповещений, основанная на резком росте пульса в покое относительно личной базовой линии, могла бы отметить 63% случаев COVID до начала симптомов [S2]. Это одно исследование с небольшим числом заражённых, и оповещения были смоделированы задним числом, а не отправлялись в реальном времени.

Затем та же группа проверила оповещения в реальном времени в проспективном исследовании с участием 3 318 участников, 84 из которых были заражены коронавирусом, вызывающим COVID [S3]. Система использовала пульс и шаги со смарт-часов [S3]. Она отправила оповещения до симптомов или без них у 67 из 84 заражённых (80%), а первые сигналы появлялись по медиане за 3 дня до появления симптомов [S3]. Инфекцию подтверждали анализами, а не часами.

Это три исследования одной исследовательской группы, поэтому они не являются независимыми подтверждениями друг друга. В первом исследовании Fitbit продвигал исследование и предоставил устройства, а старший автор всех трёх исследований — сооснователь и консультант нескольких компаний в области медицинских технологий [S2] [S3] [S4]. Исследования частоты дыхания по носимым устройствам во время COVID указывают в похожую сторону (частота дыхания).

Что на самом деле означает оповещение?

Распространено представление, что снижение HRV или оповещение устройства означает, что вы заболеваете. Проспективное исследование показывает, почему это не так. Другие респираторные инфекции, а также события вообще без инфекции — стресс, алкоголь и поездки — тоже вызывали оповещения [S3]. Значит, оповещение срабатывало и у людей, не заражённых коронавирусом, хотя и реже: в среднем 1,15 дня с оповещениями на человека против 3,42 дня с оповещениями на человека при COVID [S3]. Оповещение говорит, что что-то отклоняется от вашего обычного рисунка, но не говорит, что это вызвало.

Типичный пример — ночь после выпивки: HRV падает, пульс в покое растёт, и никакой болезни нет (алкоголь и HRV). Короткий сон, поздний ужин, тяжёлая тренировка и поездки сдвигают те же показатели (почему HRV меняется день ото дня; HRV и пульс во время сна). Одно низкое значение HRV само по себе не означает, что вы в стрессе или нездоровы.

А как насчёт вакцинации?

Вакцина — это плановая нагрузка на иммунную систему, поэтому она показывает, что короткая иммунная реакция делает с HRV. Систематический обзор нашёл пять наблюдательных исследований, в которых измеряли HRV после вакцинации от COVID [S5]. HRV, в основном RMSSD, ненадолго менялся и восстанавливался в течение не более 3 дней после вакцинации [S5]. В части исследований изменение было больше у женщин, чем у мужчин, и у более молодых, чем у более пожилых людей [S5]. Исследований было мало, их качество ограничено, а долгосрочный HRV не изучался [S5]. Кратковременное снижение в дни после вакцинации укладывается в эту картину. Обзор не оценивает саму вакцинацию, и эта страница тоже.

А как насчёт времени после болезни?

У некоторых людей симптомы сохраняются месяцами после инфекции — это называют постковидным синдромом (Long COVID). Стэнфордская группа построила модели машинного обучения по данным пульса 126 человек с острой коронавирусной инфекцией [S4]. Добавление признаков пульса к симптомам дало улучшение примерно на 5% по сравнению с одними симптомами по двум показателям точности модели (ROC-AUC и PR-AUC) [S4]. Авторы видят в этом возможный объективный биомаркер [S4]. Это одна когорта без проверки на новых людях, поэтому результат — направление исследований, а не способ распознать постковидный синдром с помощью часов.

Что показывают данные?

Чего мы не знаем. Обзор этой области, написанный исследователями, работающими с данными носимых устройств, говорит, что вирусные инфекции могут менять пульс, частоту дыхания, HRV, температуру, активность и сон до появления симптомов [S6]. Он также говорит, что «способность носимых устройств выявлять вирусные инфекции в реальных условиях ещё предстоит доказать» [S6]. Трое его авторов были сотрудниками physIQ — компании, анализирующей данные носимых устройств [S6].

По классам доказательности.

• Предварительные данные. SDNN по носимым устройствам обычно ниже при повышенном СРБ [S1]. Рост пульса в покое относительно личной базовой линии во многих случаях инфекции в исследовательских когортах предшествовал симптомам [S2] [S3]. Стресс, алкоголь и поездки вызывают те же оповещения [S3]. Изменения HRV после вакцинации кратковременны и проходят за несколько дней [S5]. В одном исследовании данные о пульсе мало что добавили к симптомам при постковидном синдроме [S4].
• Неизвестно. Может ли потребительское носимое устройство надёжно выявлять вирусную инфекцию в повседневной жизни [S6].

О чём он не говорит

• Носимое устройство не диагностирует инфекцию. Авторы обзора называют HRV с носимых устройств поисковым биомаркером [S1], а выявление в реальных условиях не доказано [S6].
• Оповещение не называет причину. Инфекция, стресс, алкоголь и поездки могут давать одно и то же изменение [S3].
• HRV не был главным ранним сигналом. Лучше всего изученные ранние предупреждения опирались на пульс в покое, шаги и сон [S2] [S3].
• Нормальное значение не исключает болезнь. У многих заражённых в исследованиях оповещения не было [S3].
• Здесь нет советов по анализам, лечению или вакцинации.
• Данные по населению — не прогноз для вас. Исследования описывают группы людей; ваш собственный рисунок может отличаться.

Что делать с резким снижением?

Если ваш HRV заметно ниже вашего обычного диапазона, а пульс в покое выше несколько дней подряд, считайте это неспецифическим ранним сигналом того, что организм под нагрузкой. Это повод отдохнуть и понаблюдать за самочувствием. Если у вас есть симптомы, обратитесь к врачу, а не полагайтесь на часы. Одна низкая ночь обычно не повод для беспокойства (как интерпретировать HRV).

Стресс, алкоголь и поездки могут дать такое же снижение; они сопоставлены на странице почему у меня низкий HRV?.

В ONDA

ONDA строит личную базовую линию по значениям, сохранённым в Apple Health, — с Apple Watch или другого устройства, которое передаёт туда данные о сердце [S7]. Окно составляет 14 дней, и ONDA сравнивает ваш последний день с данными с вашим собственным коридором — средним за предыдущие дни с достаточными данными плюс-минус одно стандартное отклонение — и отмечает его, только если он выходит за коридор не менее чем на 1,5 стандартного отклонения и изменился на минимальную величину: пульс в покое выше не менее чем на 5 уд/мин, HRV ниже не менее чем на 15%, частота дыхания выше не менее чем на 2 вдоха в минуту; при этом ONDA присылает не чаще одного сигнала раз в два дня. Apple Health записывает HRV как SDNN, поэтому тренд HRV в ONDA — это тренд SDNN (ваша базовая линия HRV). Такой сигнал описательный: он говорит, что ваши последние значения вышли за ваш собственный коридор, но не говорит почему. Его может вызвать инфекция, короткая ночь, алкоголь или поездка. ONDA не определяет болезнь, не диагностирует никаких состояний и не заменяет врача.