多伦多大学健康网络（UHN）的研究人员正在进行一项具有里程碑意义的研究，评估心力衰竭患者是否可以通过Apple Watch而不是心肺运动测试（CPET）——基于医疗机构的专用跑步机或自行车——来判断其病情是否在恶化。
此外，研究人员正在将人工智能（AI）应用于他们收集的数据，以预测患者的健康状况是在改善还是恶化。
这些创新的智能手表能够测量心率和血氧水平——这实际上就是患者前往诊所并在跑步机上接受测试时，那些专业设备所做的事情。
然而，Apple Watch具备一些显著的优势。首先，它可以长时间连续测量心率和血氧水平；其次，对于许多患者来说，佩戴手表比去诊所更加方便。
“CPET是金标准，但它未被充分利用，”UHN彼得·蒙克心脏中心的科学家、该研究的共同研究员克里斯·麦金托什博士（Chris McIntosh, PhD）表示。他还领导着一个专注于医疗保健领域AI应用研究的实验室。
“如果你住在多伦多，你有很多机会接触到CPET，”他说，“它需要昂贵的设备和专业的工作人员。但如果你住在加拿大北部或农村地区，就很难获得这种服务。人们不会为了做一次CPET测试而坐飞机或长途开车。”
使用像Apple Watch这样的智能医疗可穿戴设备，可能意味着偏远地区的患者也能得到平等的医疗服务，因为他们的健康状况可以被持续监测。
作为研究的一部分，苹果公司捐赠了进行测试所需的设备——200只Apple Watch Series 6和200部iPhone。UHN的实验室开发了一款应用程序，自动将患者佩戴的手表数据传输到他们的iPhone，然后这些数据会被发送到实验室。
测量每六到七分钟自动进行一次，并通过AI对数据进行分析。麦金托什博士指出，他和他的实验室已经创建了自己的大型语言模型，用于研究并解读结果。
这项研究产生了大量的数据，因为手表每天多次记录心率、血氧读数和心电图（ECG），从而收集到了“数TB的数据”，他表示。
麦金托什博士观察到，深度学习技术最近变得非常有效，并且在解释结果和进行预测方面非常有用。
在研究开始时，每位患者都进行了CPET测试以建立基线数据。在测试中，患者被鼓励达到最大运动水平，以确定其最大血氧水平。三个月后，即每位患者的试验期结束时，再次进行测试。
在为期三个月的试验过程中，患者被要求进行各种运动，以测试他们的能力。
该项目始于2020年，苹果公司首席执行官蒂姆·库克（Tim Cook）对此感到非常兴奋，当时还在他的社交网络上发了推文。该研究由希瑟·罗斯博士（Dr. Heather Ross）领导，她同时也是UHN的心脏科主任和多伦多大学的医学教授。
研究团队现在已经得到了初步结果，并向一家顶级期刊提交了论文，目前论文正在审核中。
麦金托什博士表示，在论文发表之前，他无法讨论具体的研究结果。
他指出，参与评估的200名患者处于不同阶段的心脏病状态。他解释说，心力衰竭（HF）患者通常身体状况较差，对健康人来说轻而易举的事情，对心力衰竭患者而言却常常困难重重。“即使是爬楼梯、穿衣服、吃饭，也可能让他们筋疲力尽，”他说。
然而，目标是通过长期使用Apple Watch监测患者，研究人员和临床医生能够更及时地发现患者是否在恶化。
“我们希望了解自由生活环境与疾病进展之间的关系，”麦金托什博士说。
研究还考虑了患者在研究期间是否需要去医院就诊——这也是健康状况不佳的一个指标。
尽管一些医生和其他专家对iWatch等消费级医疗可穿戴设备的准确性表示怀疑，但麦金托什博士表示，研究的持续时间起到了校正作用。
“我们不是只收集一次数据，”他指出，“而是随着时间的推移持续收集。”结果证明，长期来看数据更为准确。如果研究被认为取得成功，麦金托什博士及其同事希望将其扩展。目前研究主要集中在大多伦多地区的患者，麦金托什希望将其推广至全省乃至其他省份。
此外，如果测试成功，这将改善心力衰竭（HF）患者的护理质量。无论他们居住在哪里——无论是城市中心还是偏远的北方地区——都可以实现持续监测。智能可穿戴设备生成的数据也可以通过AI驱动的计算机进行分析，检测有意义的变化并向医生和护士发出警报。
“我们可以远程测试人们，并且比以往任何时候都更频繁地进行测试，”麦金托什说。
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