COVID-19的早期检测:你的智能手表如何提供帮助

美国首例冠状病毒病例的消息于1月21日周二发布。对于杜克大学生物医学工程系、生物统计和生物信息系助理教授、杜克BIG IDEAs实验室主任Jessilyn Dunn博士来说，华盛顿州的感染是启动一项新研究——covidentify的线索。

基于她在斯坦福大学所做的研究可穿戴设备以检测莱姆病、流感和其他引起慢性疲劳的疾病炎症反应Dunn在4月初开始了这项研究，与杜克大学的同事Geoffrey Ginsburg医学博士，Ryan Shaw博士和Chris Woods医学博士，公共卫生硕士合作。

为了这项研究，研究人员正在收集生理数据智能手表和智能手机用户的数据，并对其进行分析，以确定是否可以用来指示用户是否感染了COVID-19，以及感染可能会变得多严重。数据直接从智能手表或健身追踪器中收集。可穿戴，以及用户必须通过智能手机上的应用程序完成的每日在线调查。

该团队开始通过COVIDentify网站招募参与者，截至2020年8月，已招募了5500多人。这项研究的参与者每天填写一份简短的调查，并可以通过他们的可穿戴设备提供心率和活动监测等健康数据。大多数参与者提供自己的可穿戴设备，但该研究提供了Garmin和Fitbit的折扣，并向部分参与者提供了可穿戴设备。

在幕后，COVIDentify团队不断努力安全地从可穿戴设备中提取数据，并使用疾病检测算法从收集的数据中更好地识别COVID-19。研究人员希望了解这种病毒是如何工作的。与此同时，他们正在开发新的应用程序，努力扩大他们的学习范围。

邓恩说，在之前对流感和莱姆病的研究中，“利用我们开发的算法，我们实际上可以在人们报告生病前72到48小时判断出他们生病了。他们的智能手表上有一些明显的迹象，”比如心率加快。

这些算法将在多大程度上转化为检测covid -19——一种相当新颖、人们知之甚少的疾病——还有待确定。但在COVIDentify团队工作的生物医学工程博士候选人布林纳·本特说，用可穿戴设备监测人们的健康将有助于更好地理解疾病的机制。收集的数据因设备而异，但可穿戴设备中的传感器可以记录皮肤温度、心率、运动、睡眠等。

本特说:“如果我们能够了解哪些传感器可能更有助于告诉我们某人是否会出现轻微症状，而不是更严重的不良反应，我们就可以开始发现更多关于这种疾病的复杂性，这些仍然是未知的。”

该团队的目标是在第一轮招聘中招募2.5万人。最终，邓恩希望从数十万人身上收集数据。然而，招募多样化的研究人群存在挑战，包括社会经济学和语言障碍。

皮尤研究中心2019年的一项研究发现，年收入至少7.5万美元的美国家庭中，约31%的人经常佩戴健身追踪器，而家庭收入低于3万美元的美国家庭中，只有12%的人佩戴健身追踪器。最近，邓恩花时间争取资金，以解决这种社会经济倾斜问题。

邓恩说:“我们正在努力寻找资金，以便我们能够为那些来自服务不足社区的参与者提供设备。”北卡罗来纳生物技术中心和杜克巴斯连接公司新近授予的拨款将允许研究团队购买更多的设备分发给这些人群。

在资金支持下，研究人员为研究参与者提供了170多种可穿戴设备。“我们正在努力纳入那些最有可能感染COVID-19的人。我们正在讨论将可穿戴设备分发给辅助生活和专业护理机构的一线工作人员，以及拉丁裔社区和非洲裔美国人社区。”

肖说，为了招募更多种族和民族多样化的研究参与者，COVIDentify团队还启动了他们的西班牙语研究，以更好地覆盖北卡罗来纳州的拉丁裔人口。截至8月初，北卡罗来纳州卫生与公众服务部报告称，在该州已知种族的冠状病毒病例中，西班牙裔或拉丁裔占41%，拉丁裔社区的病例超过3.4万例。在2019年的人口普查中，北卡罗来纳州的西班牙裔人口只占总人口的9.6%。

金斯伯格说，在冠状病毒大流行之外，通过可穿戴设备向人们介绍数字健康的好处还可能产生更长期的积极影响，帮助医生和患者更好地监测整体健康状况。可穿戴设备每天进行数十万次测量，而医生一年可能要为病人量几次脉。他说，持续监测是精准医疗的基础。

“直到最近五六年，我想说的是，行医的人都是来医院的，在某个时间点获得数据，然后他们就离开了，直到他们回来，你才听到他们的消息。金斯伯格说。“现在我们在医学上有机会一直有效地获取患者的数据，只要他们愿意分享这些数据。”

他补充说:“对我们来说，不要行动太快，不要在没有道德框架的情况下行动，这非常重要。”

邓恩谨慎地强调，COVIDentify不是一项接触者追踪研究。参与者可以在调查中提供他们的邮政编码和地址，但这是可选的，研究人员不会收集任何其他位置信息。他们将参与者数据安全地存储在杜克认证的服务器上。

由于项目启动的速度很快，COVIDentify的领导者完全希望项目能随着时间的推移而发展。他们在四个月内完成了通常至少需要一年的工作。

肖说:“一般来说，我们不会在研究启动时就进行研究。”“我们必须尽快加大力度，随着大流行的展开，随着我们对COVID-19的了解越来越多，我们一直在扩大这个项目。”

就在几周前，COVIDentify平台的参与者达到了数千人的极限。本特说，储存的成本健康数据非常高。但现在微软AI for Health的9万美元拨款将帮助他们支付额外的空间和资源，以存储他们所希望的数十万参与者的数据。它们几乎可以无限扩展。

金斯伯格说:“成功将真正取决于外联。

尽管COVIDentify希望能够远远超越杜克大学的范围，但肖表示，他们的团队意识到他们的可穿戴技术在杜克大学的应用潜力。他们正在寻找与他人的合作伙伴关系冠状病毒追踪杜克大学将可穿戴设备应用于学生和患者的努力。邓恩说，她希望在未来几年继续这项研究，并通过多个流感季节，在未来扩大到检测其他传染病。