心力衰竭是呈波浪式发作的。
通常，患有这种慢性疾病的患者会在数周或数月内看起来有所好转。但随后，在几乎没有预警的情况下，他们的病情会迅速恶化，需要紧急护理和长期住院，甚至手术。这是影响三分之一加拿大人的现实——他们要么自己患有心力衰竭，要么有亲人患病。
但如果我们能实时监测心脏健康，在住院事件发生前几天甚至几周就能预测到，那会怎样？
多伦多大学健康网络（University Health Network）的科学家或许已经找到了方法。利用智能手表收集的生物识别数据，研究人员开发了一种人工智能算法，能够检测到心脏健康恶化的早期迹象，往往在需要医疗护理前一周多就能发现。
“这意味着我们可以提前七天将患者送入医院，或许采取更温和的干预措施，”该研究的共同资深作者、UHN高级科学家Chris McIntosh说，“这可以缩短他们的总体住院时间，改善他们的治疗轨迹。”
研究结果给心脏疾病患者带来了希望。42岁的参与者Eddy Lam在2024年接受心脏移植前曾患有充血性心力衰竭。
“如果当时我有某种通知，让我更早去急诊室，也许情况就不会那么糟……我的肾脏和肝脏可能也不会受到那么大的损伤，”来自万锦市的项目经理Lam告诉《星报》。“我认为这肯定能帮助到一些人，”他说，尤其是那些居住在偏远地区、难以进行心脏健康检测的人。
该论文于周五发表在著名医学期刊《自然医学》上。非该研究团队的专家表示，这是一项出色的概念验证研究，但该技术在大规模应用前还需要更多测试。
你的智能手表能预测心力衰竭风险吗？
McIntosh说，他的团队的机器学习算法在经过大约一个月的肺活量数据训练后，能够准确实时检测心脏健康恶化的早期迹象——肺活量是衡量心肺协同工作能力的指标。
为了得出结果，团队在约三个月内跟踪了217名心力衰竭患者，使这项研究成为同类中规模最大的。参与者被提供了Apple Watch，并被要求继续他们的日常活动。在此期间，参与者每天完成关于自身健康状况的调查，并在约90天研究开始和结束时在诊所进行更全面的检测。
最终，研究人员发现，一个人的每日心肺功能（通过心率、步数、血氧饱和度等指标计算）下降10%或更多，与住院或紧急治疗的风险增加三倍以上相关。更重要的是，他们的算法中位提前7.4天预测了非计划就医或需要紧急护理的情况。
仍然存在假阳性和漏诊的风险。但根据论文，该算法的结果与金标准心肺运动测试的结果非常接近，并且优于目前用于监测心力衰竭的其他测试，包括六分钟步行测试和某些血液检测。
研究人员随后利用美国一个跟踪193名有心力衰竭风险的美国人的Fitbit数据验证了他们的结果。McIntosh说，Fitbit的准确性不如Apple Watch，但它们在预测心力衰竭风险方面仍然成功，有时甚至能提前数周。
苹果公司为这项研究提供了200部iPhone和Apple Watch，并对论文提供了反馈，还与研究人员合作开发了一款移动应用程序。
“我们拥有完全的科研独立性，这至关重要，”该研究的共同资深作者、UHN彼得·芒克心脏中心心脏病学主任Heather Ross博士指出。“我们使用的Apple Watch功能在其他设备上也有——我认为这正是在Fitbit上成功验证的关键原因。”
“从实验室到临床”
目前，监测心力衰竭患者疾病轨迹的金标准是心肺运动测试——一种高强度且通常“非常困难”的检查，通常只有大型医院才能提供，麦克马斯特大学心脏病学副教授、医学博士Philip Joseph说。因此，大多数患者（如果能够获得的话）每年只做一次。
Joseph指出，这种新方法可以帮助填补护理方面的空白。“能够实时识别病情加重患者的技术将非常有帮助。”
Joseph与该研究团队没有关联，他称这篇论文是“一项出色的概念验证研究”。但他表示，在该技术得到广泛应用之前，还需要进一步的研究和临床试验，“实际上比较这项新技术与常规标准护理的效果”。
研究人员已经在着手进行。McIntosh说，他们打算“将这项技术从实验室完全推向临床”，并已从加拿大卫生研究院获得资金，用于一项为期三年、多中心的验证研究。
他相信他们的产品可以在三到五年内面向公众使用。“不会是在下周，但我们会尽快安全地确保它投入使用。”
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