保拉·范德普卢姆(Paula Vanderpluym)的智能手表看起来可能只是她衣着的一小部分，但对多伦多的一支研究团队来说，它代表着更重要的意义：主动照顾心力衰竭患者的可能性。
由大学健康网络(University Health Network)和多伦多大学研究人员领导的一项新研究表明，消费级智能手表的数据可以检测心力衰竭恶化的早期迹象——在需要非计划医疗护理前数天至数周。
这项研究结果最近发表在《自然医学》(Nature Medicine)封面，表明通过可穿戴设备（如Apple Watch）监测体能状况，可以帮助识别心脏健康状况的实时变化，无需额外测试或患者额外付出。这些变化可作为早期预警信号，使临床医生能够更快地进行干预，提供更有针对性的护理。
研究人员还发现，日常心肺功能下降10%或更多的患者，其非计划住院或紧急治疗风险增加三倍以上。
"思考如何在患者所在之处进行治疗、管理和监测一直是我们关注的重点，"大学健康网络彼得·芒克心脏中心(Peter Munk Cardiac Centre)的心脏病专家、多伦多大学坦佩雷医学学院(Temerty Faculty of Medicine)教授、该研究的共同资深作者希瑟·罗斯(Heather Ross)表示。
"这项研究的发现可能成为游戏规则改变者，因为它使我们能够识别信号，告诉我们患者在最终前往急诊室之前就已经陷入困境。"
范德普卢姆是这项研究的参与者，她在18岁时被诊断出患有肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy)，并在大多数生命历程中都是大学健康网络的患者。到60岁时，她发展为心力衰竭。
她说，她的Apple Watch为她提供了与护理团队及研究团队之间的额外关怀感和连接感。
"医生可以利用这些数据来预测你是否会恶化，并在你需要住院之前进行干预，这完全是我乐意参与和支持的事情。"
在诊所外监测心脏病患者
心脏病是加拿大第二大死亡原因。心力衰竭——一种心脏无法泵出足够血液来支持身体的状况——影响全球约6400万人。根据加拿大卫生信息研究所的数据，心力衰竭始终位居全国住院原因前五名，使其成为加拿大住院治疗成本最高的原因之一。
迫切需要广泛可用的临床评估工具，在医院外主动监测和治疗心力衰竭患者。
传统上，临床医生依靠面对面预约来收集心力衰竭治疗的患者数据。这意味着临床医生只能获取患者健康的快照，可能会错过就诊期间发生的症状变化或早期预警信号。
这项研究包括与泰德·罗杰斯心脏研究中心(Ted Rogers Centre for Heart Research)和多伦多大学机构战略倡议(Institutional Strategic Initiative)下的Transform HF相关联的研究人员，观察了217名心力衰竭患者在三个月过程中日常生活中的数据。Apple为研究提供了200部iPhone和Apple Watch设备，对稿件提供了反馈，并与所有作者合作构建了研究专用的移动应用程序。
研究团队独立领导了研究设计、模型开发、分析和撰写工作。
"我们研究真正新颖之处在于，它从现实世界中的患者那里捕捉到了不引人注目的自由生活数据，"大学健康网络高级科学家、多伦多大学医学生物物理学、计算机科学和医学影像学助理教授、该研究的共同资深作者克里斯·麦金托什(Chris McIntosh)表示。
"我们不仅测量某人在医院走廊中行走的速度，而他们的临床团队站在他们身后鼓励他们。我们观察当他们在商场、街道上或家中行走时，他们的心率会发生什么变化。"
使用人工智能模型分析参与者心脏数据
利用大学健康网络开发并经过外部验证的人工智能模型，研究团队——包括博士生高源(Yuan Gao)和大学健康网络临床科学家、坦佩雷医学院助理教授亚斯·莫耶迪(Yas Moayedi)——分析了来自可穿戴设备的数据模式，以估计日常心肺功能，这是衡量心脏和肺部协同工作能力的关键指标。
研究人员发现，基于智能手表的体能数据读数和估计与研究开始和结束时在医院完成的正式临床运动测试结果非常接近。
心肺功能随时间的变化可能会影响患者接受非计划医疗护理的可能性，包括再次住院，为临床医生提供了新的见解。
"这些日复一日的变化是我们以前从未能够观察到的，"麦金托什说。
这些发现为通过主动治疗、药物优化或其他干预措施提供以患者为中心的护理提供了机会之窗。
推动心脏护理的未来
对范德普卢姆来说，参与这项研究是支持改善医疗可及性和护理研究的一种简单而重要的方式。
"在农村地区有很多人无法获得相同的医疗保健中心。可穿戴设备和这项研究的技术可以以他们原本无法实现的方式将他们连接起来，"她说。
这项研究标志着彼得·芒克心脏中心在创新方面迈出了开创性的一步，该中心的临床、数字健康和人工智能团队合作探索数字工具和人工智能的实际应用如何改善心脏护理。
"我们不可能在其他任何地方完成这项工作。这项工作反映了大学健康网络通过高度跨学科团队将创新转化为临床工具的承诺，"麦金托什说。
进一步的研究将探索可穿戴监测的进步如何整合到患者护理中以改善结果。
"未来的目标是拥有一个不引人注目、自由生活、近乎连续监测的公平设备，使我们能够跟踪患者的状况并在状况变化时进行干预，"罗斯说。
这项研究得到了泰德·罗杰斯心脏研究中心、加拿大自然科学与工程研究理事会(NSERC)、加拿大卫生研究院(CIHR)、多伦多大学和大学健康网络基金会的支持。
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