Smartwatch: come vengono sempre più utilizzati per rilevare qualsiasi cosa, dai problemi cardiaci al morbo di Parkinson

In qualità di capo del dipartimento di anestesia del CHUV di Losanna, in Svizzera, Patrick Schoettker è ben consapevole delle complicazioni che possono sorgere dopo un lungo intervento in anestesia generale.

Una rapida perdita di sangue può scioccare il paziente, causando un improvviso e pericoloso calo del flusso sanguigno nel corpo.

Ma i pazienti possono anche sviluppare gravi problemi polmonari dopo diverse ore di sedazione profonda, complicanza che provoca un quarto dei decessi nei primi sei giorni dopo l’intervento.

Queste tragedie sono talvolta dovute a debolezze sottostanti nella fisiologia del paziente che non sono state rilevate.

E se gli ospedali avessero un modo rapido ed economico per rilevarli prima delle procedure più importanti?

Schoettker e colleghi stanno conducendo uno studio che prevede di dotare i pazienti di un orologio intelligente chiamato Campi W1 diverse settimane prima della loro consultazione preoperatoria.

I dati raccolti vengono poi utilizzati per valutare la loro salute.

Il W1 fornisce letture continue della frequenza cardiaca e respiratoria, dell’ossigeno nel sangue e persino dei livelli di idratazione, il tutto con una precisione di livello medico.

Schoettker descrive le informazioni raccolte come una sorta di “gemello digitale” e ritiene che potrebbero aiutare a salvare vite umane.

“Abbiamo intenzione di utilizzare questi dati acquisiti prima dell’intervento per prevedere potenziali complicanze pre o postoperatorie e agire preventivamente”, afferma Schoettker.

Questo è solo un esempio di come il mercato in forte espansione degli smartwatch (alcuni analisti hanno previsto che più di 400 milioni di dispositivi saranno venduti in tutto il mondo entro il 2027) stia aprendo una nuova era di salute preventiva.

Masimo, Apple, Samsung, Withings, FitBit e Polar hanno tutti sviluppato orologi in grado di registrare una straordinaria quantità di dati, consentendo il monitoraggio in tempo reale di parametri come la qualità del sonno, la pressione sanguigna, la variabilità della frequenza cardiaca e i livelli di saturazione di ossigeno nel sangue ( un indicatore del buon funzionamento del cuore e dei polmoni).

Gosia Wamil, specialista in cardiologia presso la Mayo Clinic di Londra, afferma che queste informazioni stanno già aiutando ad allertare i medici su potenziali problemi di salute, consentendo loro di agire prima.

“Sempre più pazienti sono disposti a utilizzare il proprio smartwatch per ottenere dati e comunicarci i risultati”, spiega Gosia Wamil. “Potremo quindi fare ulteriori ricerche e confermare queste anomalie. »

Finora, alcune delle applicazioni più importanti sono state legate alla salute del cuore.

Lo scorso aprile, uno studio ha dimostrato che le misurazioni dell’elettrocardiogramma (ECG) ottenute con gli smartwatch (che leggono l’attività elettrica del cuore) potrebbero identificare in modo affidabile battiti cardiaci extra in persone di età compresa tra 50 e 70 anni, altrimenti in buona salute.

Questo potrebbe essere un segnale di allarme di una condizione molto più grave, la fibrillazione atriale, in cui il cuore inizia a battere in modo irregolare o ad accelerare in modo incontrollabile senza preavviso.

Altre ricerche hanno dimostrato che gli algoritmi di intelligenza artificiale possono utilizzare le letture dell’ECG di Apple Watch per identificare le persone con una frazione di eiezione bassa (la quantità di sangue pompata dal cuore a ogni battito, che può essere un segnale di allarme chiave di insufficienza cardiaca) con una precisione dell’88% .

Secondo Wamil, questa combinazione di piattaforme di apprendimento automatico e dati di smartwatch dovrebbe rivelarsi rivoluzionaria per i pazienti affetti da tutti i tipi di patologie cardiache.

“Nelle cliniche di cardiologia, vediamo pazienti che lamentano palpitazioni e avevamo queste strisce che potevamo attaccare al loro petto e registrare il loro ECG per 24 ore”, dice Wamil.

“Molto spesso i pazienti non presentano alcun sintomo durante queste 24 ore. Ma con gli smartwatch, non appena il paziente mostra i sintomi, può premere un pulsante sul suo orologio, ottenere un ECG e mostrarcelo”.

Secondo Wamil, questi dati consentono già di attuare trattamenti preventivi, consentendo ai cardiologi di farlo prescrivere anticoagulanti ai pazienti con segni di battito cardiaco irregolareper prevenire gli incidenti cerebrovascolari (CVA).

È anche interessato alla possibilità di utilizzare questi dati per prevenire alcune delle complicazioni cardiovascolari di cui soffrono molti pazienti con diabete di tipo 2.

“La ragione per cui i diabetici vivono una vita più breve è perché hanno un rischio molto più elevato di sviluppare problemi cardiaci”, afferma Wamil.

“Speriamo che in futuro questi dati possano essere utilizzati per rilevare segnali precoci che allerteranno il paziente e il medico del rischio futuro di infarto o ictus”.

Ma molte applicazioni degli smartwatch potrebbero essere utilizzate per molto di più del semplice monitoraggio del cuore.

Nel luglio 2023, i ricercatori dell’Università di Cardiff, nel Galles, hanno pubblicato uno studio utilizzando i dati di oltre 100.000 persone a cui è stato dato uno smartwatch da indossare per una settimana.

I risultati hanno mostrato che era possibile identificare le persone con segni della malattia di Parkinson fino a sette anni prima della loro diagnosi clinica.

Per fare ciò, hanno rilevato sottili anomalie nella loro andatura, misurate dai sensori di movimento dell’orologio.

Cynthia Sandor, che ha condotto lo studio, ritiene che potrebbe essere possibile rilevare questi segnali anche prima combinando i dati di movimento con altri parametri dello smartwatch, come la qualità del sonno, che come è noto è alterata nelle persone che sviluppano la malattia.

“Nella malattia di Parkinson, la diagnosi è preceduta da una lunga fase durante la quale diventano evidenti segni, come sottili cambiamenti motori”, afferma Sandor.

“Abbiamo scoperto che la caratteristica più predittiva era un rallentamento dei movimenti durante l’attività fisica leggera, troppo sottile per essere notato dalle persone stesse.

Sandor ritiene che queste informazioni potrebbero presto essere utilizzate per reclutare persone per gli studi clinici.

Una teoria sul motivo per cui trattamenti efficaci per la malattia di Parkinson sono così difficili da trovare è che i pazienti vengono diagnosticati in una fase in cui si è già verificato un danno cerebrale significativo e potrebbe essere più facile rallentare o addirittura invertire la malattia in una fase precedente.

“Speriamo che gli strumenti di rilevamento precoce basati sui dati dello smartwatch identifichino i pazienti in una fase iniziale, il che potrebbe consentire sperimentazioni di successo di trattamenti neuroprotettivi”, aggiunge.

Si spera inoltre che gli smartwatch possano presto aiutare le persone affette da malattie croniche come l’epilessia fornendo segnali precoci dell’imminente verificarsi di un attacco.

Le cadute e gli incidenti gravi derivanti da convulsioni sono noti fattori di rischio per le persone affette da epilessia.

“L’incertezza su quando potrebbero verificarsi le crisi epilettiche è uno degli aspetti più difficili della convivenza con l’epilessia”, afferma Aileen McGonigal del Queensland Brain Institute.

“Tuttavia, la previsione della crisi è ancora agli inizi.

La McGonigal vuole vedere se un prototipo speciale dello smartwatch Empatica, progettato per la ricerca, può aiutare a prevedere le crisi epilettiche.

Nell’ambito di un progetto di ricerca in corso, sta applicando algoritmi di intelligenza artificiale a una combinazione di flussi di dati.

Questi includono la variabilità della frequenza cardiaca, della temperatura cutanea, dei movimenti del corpo e dei cambiamenti nella conduttanza elettrica della pelle dovuti alla sudorazione, che riflettono le interruzioni del sistema nervoso autonomo del corpo.

Ciascuno di questi parametri può essere misurato dall’orologio.

“Il nostro obiettivo è analizzare i modelli nelle ore precedenti le crisi”, afferma McGonigal.

“Idealmente, i ricercatori e i medici dell’epilessia sarebbero in grado di prevedere quando è più probabile che si verifichino le convulsioni, consentendo di personalizzare il trattamento, compresa la variazione delle dosi di farmaci e l’adattamento delle attività quotidiane per ridurre il rischio di cadute e lesioni correlate alle convulsioni”, aggiunge.

Ma mentre c’è entusiasmo per ciò che potrebbe essere ottenuto attraverso la combinazione di potenti algoritmi di intelligenza artificiale e misurazioni sempre più precise utilizzando dispositivi indossabili, alcuni medici temono anche il rischio di falsi positivi.

Temono che l’uso eccessivo degli smartwatch possa aumentare l’ansia dei pazienti e mettere a dura prova le risorse di sistemi sanitari già sovraccarichi.

“La tecnologia aiuta la medicina in diversi modi”, afferma Jeremy Smelt, chirurgo toracico consulente presso il St George’s Hospital di Londra.

“Uno di questi è il rilevamento tempestivo dei problemi, ma può anche salvare vite umane. Come tutta la tecnologia, gli smartwatch devono essere testati e provati. I falsi positivi causano ansia e possono indurre le persone a visitare il proprio medico di famiglia quando non ne hanno bisogno.

“Ma sono molto interessanti anche per le persone con problemi di salute e potrebbero far risparmiare denaro ai servizi sanitari individuando i problemi in una fase iniziale”, aggiunge.

Ma man mano che gli smartwatch diventano più sofisticati e i produttori scoprono sempre più modi per ottenere dati quantificabili sul corpo umano, l’elenco delle potenziali applicazioni sanitarie preventive non potrà che crescere.

Joe Kiani, CEO di Masimo, si sta già concentrando sulla prossima frontiera degli smartwatch della sua azienda: la capacità di prevedere un attacco d’asma.

“Abbiamo una misurazione dello sforzo respiratorio”, spiega il signor Kiani. “Possiamo capire se hai difficoltà a respirare perché la frequenza respiratoria e la frequenza cardiaca aumentano, tutto per cercare di compensare la mancanza di ossigeno che ricevi”, spiega.

“La cosa folle è che, negli ultimi 50 o 60 anni, tutto ciò che avevamo in casa era un termometro per aiutarci a decidere cosa fare [lorsque nous étions malades]. Oggi avremo una serie di informazioni che permetteranno alle persone di evitare di doversi recare al pronto soccorso pur ricevendo cure adeguate.

Questo articolo è stato pubblicato su BBC Future.