智能手表收集了大量关于我们的生理数据。现在，这些技术正以前所未有的方式被利用。
作为CHUV大学医院的首席麻醉师，Patrick Schoettker非常清楚全身麻醉下长时间手术可能带来的并发症。手术部位的快速失血可能导致患者休克，引发身体血液流动的突然而危险的下降。但患者在接受深度镇静数小时后也可能出现严重的肺部问题，这占术后六天内所有死亡病例的四分之一。这些悲剧有时是因为患者生理上的潜在脆弱性未被发现。但如果医院能在重大手术前有一个快速、低成本的筛查方法会怎样呢？Schoettker和他的同事们正在进行一项试验，涉及在患者术前咨询前几周佩戴名为Masimo W1的智能手表。收集到的数据随后用于评估他们的健康状况。
W1提供连续的心率、呼吸率、血氧、脉搏率甚至水合水平的读数，所有数据均达到医疗级精度。Schoettker将这些信息层描述为“数字孪生”，并认为它可以帮助拯救生命。“我们计划使用这种术前采集的数据来预测可能的术前或术后并发症，并采取预防措施，”Schoettker说。这只是智能手表市场蓬勃发展的一个例子，一些分析师预测到2027年全球将售出超过4亿台设备，开启了一个预防健康的新时代。Masimo、Apple、Samsung、Withings、FitBit和Polar都开发了能够记录大量数据的手表，使睡眠质量、血压、心律变异性和血氧饱和度（心脏和肺功能的标志）等测量值可以实时跟踪。
伦敦梅奥诊所医疗中心的心脏病学顾问Gosia Wamil表示，这些信息已经在帮助医生发现潜在的健康问题，使他们能够更早采取行动。“越来越多的患者愿意使用智能手表获取一些数据，然后将打印结果带给我们，”Wamil说。“然后我们可以进一步调查并确认这些异常。”
迄今为止，最大的应用之一与心脏健康有关。今年4月的一项研究发现，智能手表获取的心电图（ECG）测量值——即心脏电活动的读数——可以可靠地识别出50至70岁健康人群中额外的心跳。这可能是更严重疾病房颤的警告信号，房颤会导致心脏突然不规则跳动或失控加速。希望智能手表收集的数据能很快帮助减少手术期间的并发症风险。
其他研究表明，人工智能算法可以使用Apple Watch的心电图读数以88%的准确率识别低射血分数的人——每次心跳时心脏泵出的血液量，这是心力衰竭的关键预警信号。Wamil表示，机器学习平台和智能手表数据的结合可能会对各种心脏病患者产生革命性的影响。“在心脏病诊所，我们看到有心悸症状的患者，过去我们会在他们胸部贴上记录器，记录24小时的心电图，”Wamil说。“非常频繁的是，患者在这24小时内可能没有症状。但有了智能手表，每当患者感到症状时，他们可以按下手表上的按钮，获取心电图并展示给我们。”Wamil表示，这已经导致了预防性治疗，使心脏病专家能够为有心律不齐迹象的患者开具抗凝血药物，以防止中风。她还对这些数据能否预防许多2型糖尿病患者的心血管并发症感兴趣。
“糖尿病患者寿命较短的原因是他们更容易发展心脏问题，”Wamil说。“我们希望未来这些数据可以用来检测早期迹象，提醒患者和医生未来的心脏病和中风风险。”
预测神经系统问题
但智能手表的应用可能远远超出心脏。2023年7月，卡迪夫大学的研究人员发表了一项研究，使用来自10万多人的数据，这些人佩戴智能手表一周。结果显示，通过手表的运动传感器检测步行模式的细微异常，可以在临床诊断前七年识别出患有帕金森病的个体。该研究的负责人Cynthia Sandor认为，通过结合运动数据和其他智能手表测量值，如已知在患病者中受到干扰的睡眠质量，可以更早地识别这些迹象。“在帕金森病中，诊断之前有一段很长的阶段，此时细微的运动变化变得明显，”Sandor说。“我们发现最具有预测性的特征是在轻度体力活动中运动速度的减慢，这种变化太细微，以至于个人无法察觉。”
Sandor认为这些信息很快可以用于招募个体参与临床试验。有效治疗帕金森病之所以难以实现的一个理论是，患者在确诊时已经发生了显著的脑损伤，而在早期阶段可能更容易减缓甚至逆转疾病。“我们希望基于智能手表数据的早期筛查工具能够及早识别出患者，有可能使神经保护治疗试验取得成功，”她说。人们还希望智能手表有一天能帮助患有癫痫等慢性疾病的人，通过提供即将发生癫痫发作的早期预警。癫痫发作引起的跌倒和严重事故是癫痫患者的风险因素。“癫痫发作的时间不确定性是患有癫痫最困难的方面之一，”昆士兰脑研究所的Aileen McGonigal说。“然而，癫痫发作预测仍处于早期阶段。”McGonigal对一种专为研究设计的Empatica智能手表原型是否能辅助癫痫发作预测感兴趣。在一个正在进行的研究项目中，她正在应用人工智能算法分析多种数据流，包括心率变异性、皮肤温度、身体运动模式以及因出汗引起的皮肤电导率变化，这些变化反映了自主神经系统的改变。每种参数都可以由手表测量。
“我们旨在分析发作前数小时的模式，”McGonigal说。“理想情况下，癫痫研究人员和临床医生希望患者能够预测何时更可能发生癫痫发作，这可能允许调整治疗，包括可变剂量的药物和适应日常活动以减少癫痫发作相关的跌倒和伤害的风险。”
虽然强大的人工智能算法和越来越准确的可穿戴设备测量值的结合令人兴奋，但一些医生也对假阳性的可能性持谨慎态度。有人担心过度使用智能手表可能导致患者焦虑增加，以及已经紧张的医疗资源的负担加重。
“技术在许多方面帮助了医学，”圣乔治医院NHS基金会信托的胸外科顾问Jeremy Smelt说。“其中之一是早期发现问题，但它也可以挽救生命。像所有技术一样，智能手表必须经过测试。假阳性会引起焦虑，最终可能导致人们不必要的去看全科医生。但它们对于有健康问题的人也非常有趣，通过早期发现事情可以节省医疗服务的资金，”他说。
但随着智能手表变得越来越复杂，制造商找到更多量化人体数据的方法，潜在的预防健康应用只会增加。
Masimo首席执行官Joe Kiani已经将公司的智能手表的下一个前沿定为能够预测哮喘发作。“我们有一种测量呼吸努力的方法，”Kiani说。“当您呼吸困难时，我们会知道，因为呼吸频率增加，脉搏率增加……所有这些都是为了弥补您缺乏的氧气，”他说。“令人惊讶的是，在过去的50到60年里，我们在家中唯一能帮助您决定如何应对生病的工具就是体温计。现在我们将拥有一整套丰富的信息，可以帮助人们避免前往急诊室，同时仍然获得正确的护理。”
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