Хвороба і HRV: що носимий пристрій може і не може побачити

Чому хвороба може зміщувати HRV?

Варіабельність серцевого ритму (HRV) — це мінливість інтервалу між ударами серця від удару до удару. Вважається, що запалення — відповідь організму на інфекцію чи травму — зміщує баланс вегетативної нервової системи: менше вагусної активності і більше симпатичної. Тому дослідники запитують, чи може HRV з носимого пристрою відображати запалення.

Єдиний систематичний огляд із цього питання узагальнив напрям результатів одинадцяти досліджень за участю 2 419 осіб [S1]. Коли маркер запалення СРБ (С-реактивний білок) був підвищений, SDNN був нижчим у 83% порівнянь [S1]. Для RMSSD і запальних цитокінів результати були змішаними і здебільшого незначущими [S1]. Пристрої, що записували ЕКГ, давали узгодженіші результати, ніж оптичні датчики пульсу [S1].

Автори огляду роблять обережний висновок. Поки що HRV з носимих пристроїв слід вважати «пошуковим або допоміжним біомаркером» [S1]. Жодне з включених досліджень не перевіряло, наскільки точно HRV може розпізнати запалення [S1]. Отже, зв’язок реальний на рівні груп, але це результат досліджень, а не аналіз.

Що дозволяло помітити інфекцію рано?

Це головне на цій сторінці: найкраще вивчені ранні попередження про інфекцію працювали не на HRV. Вони працювали на пульсі в спокої, порівняному з особистою базовою лінією людини, разом із щоденними кроками і сном (пульс у спокої).

Ретроспективний аналіз зі Стенфорда розглянув дані смарт-годинників 32 людей із COVID з когорти майже в 5 300 учасників [S2]. У більшості з них довкола хвороби змінювалися пульс, кількість кроків за день або час сну [S2]. Система сповіщень, заснована на різкому зростанні пульсу в спокої відносно особистої базової лінії, могла б позначити 63% випадків COVID до початку симптомів [S2]. Це одне дослідження з невеликою кількістю інфікованих, і сповіщення змоделювали заднім числом, а не надсилали в реальному часі.

Потім та сама група перевірила сповіщення в реальному часі в проспективному дослідженні за участю 3 318 учасників, 84 з яких були інфіковані коронавірусом, що спричиняє COVID [S3]. Система використовувала пульс і кроки зі смарт-годинників [S3]. Вона надіслала сповіщення до симптомів або без них у 67 із 84 інфікованих (80%), а перші сигнали з’являлися за медіаною за 3 дні до появи симптомів [S3]. Інфекцію підтверджували аналізами, а не годинником.

Це три дослідження однієї дослідницької групи, тож вони не є незалежними підтвердженнями одне одного. У першому дослідженні Fitbit просував дослідження і надав пристрої, а старший автор усіх трьох досліджень — співзасновник і консультант кількох компаній у сфері медичних технологій [S2] [S3] [S4]. Дослідження частоти дихання за носимими пристроями під час COVID вказують у схожий бік (частота дихання).

Що насправді означає сповіщення?

Поширене уявлення, що зниження HRV або сповіщення пристрою означає, що ви захворюєте. Проспективне дослідження показує, чому це не так. Інші респіраторні інфекції, а також події взагалі без інфекції — стрес, алкоголь і поїздки — теж викликали сповіщення [S3]. Отже, сповіщення спрацьовувало й у людей, не інфікованих коронавірусом, хоча й рідше: у середньому 1,15 дня зі сповіщеннями на людину проти 3,42 дня зі сповіщеннями на людину при COVID [S3]. Сповіщення каже, що щось відхиляється від вашого звичного малюнка, але не каже, що це спричинило.

Типовий приклад — ніч після випивки: HRV падає, пульс у спокої зростає, і жодної хвороби немає (алкоголь і HRV). Короткий сон, пізня вечеря, важке тренування і поїздки зміщують ті самі показники (чому HRV змінюється день у день; HRV і пульс під час сну). Одне низьке значення HRV саме по собі не означає, що ви в стресі чи нездорові.

А як щодо вакцинації?

Вакцина — це планове навантаження на імунну систему, тож вона показує, що коротка імунна реакція робить із HRV. Систематичний огляд знайшов п’ять спостережних досліджень, у яких вимірювали HRV після вакцинації від COVID [S5]. HRV, здебільшого RMSSD, ненадовго змінювався і відновлювався протягом не більше ніж 3 днів після вакцинації [S5]. У частині досліджень зміна була більшою в жінок, ніж у чоловіків, і в молодших, ніж у старших людей [S5]. Досліджень було мало, їхня якість обмежена, а довгостроковий HRV не вивчали [S5]. Короткочасне зниження в дні після вакцинації вписується в цю картину. Огляд не оцінює саму вакцинацію, і ця сторінка теж.

А як щодо часу після хвороби?

У деяких людей симптоми зберігаються місяцями після інфекції — це називають постковідним синдромом (Long COVID). Стенфордська група побудувала моделі машинного навчання за даними пульсу 126 людей із гострою коронавірусною інфекцією [S4]. Додавання ознак пульсу до симптомів дало покращення приблизно на 5% порівняно з самими симптомами за двома показниками точності моделі (ROC-AUC і PR-AUC) [S4]. Автори бачать у цьому можливий об’єктивний біомаркер [S4]. Це одна когорта без перевірки на нових людях, тож результат — напрям досліджень, а не спосіб розпізнати постковідний синдром за допомогою годинника.

Що показують дані?

Чого ми не знаємо. Огляд цієї галузі, написаний дослідниками, які працюють із даними носимих пристроїв, каже, що вірусні інфекції можуть змінювати пульс, частоту дихання, HRV, температуру, активність і сон до появи симптомів [S6]. Він також каже, що «здатність носимих пристроїв виявляти вірусні інфекції в реальних умовах ще належить довести» [S6]. Троє його авторів були працівниками physIQ — компанії, що аналізує дані носимих пристроїв [S6].

За класами доказовості.

• Попередні дані. SDNN за носимими пристроями зазвичай нижчий за підвищеного СРБ [S1]. Зростання пульсу в спокої відносно особистої базової лінії в багатьох випадках інфекції в дослідницьких когортах передувало симптомам [S2] [S3]. Стрес, алкоголь і поїздки викликають ті самі сповіщення [S3]. Зміни HRV після вакцинації короткочасні і минають за кілька днів [S5]. В одному дослідженні дані про пульс мало що додали до симптомів щодо постковідного синдрому [S4].
• Невідомо. Чи може споживчий носимий пристрій надійно виявляти вірусну інфекцію в повсякденному житті [S6].

Про що він не говорить

• Носимий пристрій не діагностує інфекцію. Автори огляду називають HRV з носимих пристроїв пошуковим біомаркером [S1], а виявлення в реальних умовах не доведене [S6].
• Сповіщення не називає причину. Інфекція, стрес, алкоголь і поїздки можуть давати ту саму зміну [S3].
• HRV не був головним раннім сигналом. Найкраще вивчені ранні попередження спиралися на пульс у спокої, кроки і сон [S2] [S3].
• Нормальне значення не виключає хворобу. У багатьох інфікованих у дослідженнях сповіщення не було [S3].
• Тут немає порад щодо аналізів, лікування чи вакцинації.
• Дані щодо населення — не прогноз для вас. Дослідження описують групи людей; ваш власний малюнок може відрізнятися.

Що робити з різким зниженням?

Якщо ваш HRV помітно нижчий за ваш звичний діапазон, а пульс у спокої вищий кілька днів поспіль, вважайте це неспецифічним раннім сигналом того, що організм під навантаженням. Це привід відпочити і поспостерігати за самопочуттям. Якщо у вас є симптоми, зверніться до лікаря, а не покладайтеся на годинник. Одна низька ніч зазвичай не привід для занепокоєння (як інтерпретувати HRV).

Стрес, алкоголь і подорожі можуть дати таке саме зниження; їх зіставлено на сторінці чому в мене низький HRV?.

В ONDA

ONDA будує особисту базову лінію за значеннями, збереженими в Apple Health, — з Apple Watch або іншого пристрою, який передає туди дані про серце [S7]. Вікно становить 14 днів, і ONDA порівнює ваш останній день із даними з вашим власним коридором — середнім за попередні дні з достатніми даними плюс-мінус одне стандартне відхилення — і позначає його, лише якщо він виходить за коридор щонайменше на 1,5 стандартного відхилення та змінився на мінімальну величину: пульс у спокої вищий щонайменше на 5 уд/хв, HRV нижчий щонайменше на 15%, частота дихання вища щонайменше на 2 вдихи на хвилину; при цьому ONDA надсилає не частіше ніж один сигнал на два дні. Apple Health записує HRV як SDNN, тому тренд HRV в ONDA — це тренд SDNN (ваша базова лінія HRV). Такий сигнал описовий: він каже, що ваші останні значення вийшли за ваш власний коридор, але не каже чому. Його може спричинити інфекція, коротка ніч, алкоголь або поїздка. ONDA не визначає хворобу, не діагностує жодних станів і не замінює лікаря.