賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，使用可穿戴設(shè)備，尤其是手腕上的設(shè)備，以及機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以預(yù)測血糖控制。一組研究人員不再依賴只能預(yù)測患者血糖控制是否會(huì)在未來5到10年內(nèi)從前驅(qū)糖尿病發(fā)展為糖尿病的傳統(tǒng)方法，而是發(fā)現(xiàn)將來自可穿戴顯示器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法相結(jié)合可以創(chuàng)造只需六個(gè)月的數(shù)據(jù)即可準(zhǔn)確和近期的血糖控制預(yù)測。

這項(xiàng)由賓夕法尼亞大學(xué)佩雷??爾曼醫(yī)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的研究為通過更直接的干預(yù)措施潛在地預(yù)防該人群中的許多人患糖尿病打開了大門。這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在NPJDigitalMedicine上。

“雖然三分之一的成年人患有糖尿病前期，但我們?nèi)狈σ环N實(shí)時(shí)識(shí)別患者是否正在發(fā)展或遠(yuǎn)離發(fā)展為糖尿病的方法，”主要作者、醫(yī)學(xué)博士、工商管理碩士、副教授MiteshPatel說賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)博士和Ascension臨床轉(zhuǎn)化副總裁。“衛(wèi)生系統(tǒng)和保險(xiǎn)公司可能能夠使用此類信息來更好地推薦行為或藥物的改變以預(yù)防糖尿病，就像風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測評(píng)分已經(jīng)被用于預(yù)防心臟病一樣。”

糖尿病前期是指患者的血糖升高，但未達(dá)到糖尿病的水平。這些患者有發(fā)展為該疾病的風(fēng)險(xiǎn)，因此醫(yī)生通常根據(jù)為預(yù)測血糖控制而開發(fā)的模型(技術(shù)上稱為“血糖”控制)以及時(shí)間點(diǎn)基線數(shù)據(jù)(例如測試或從約會(huì)中收集到的信息。短期預(yù)測數(shù)據(jù)仍然有限，大多數(shù)預(yù)測集中在未來5到10年。

在預(yù)防方面還有很多不足之處。因此，PennMedicine的研究人員著手研究是否可以創(chuàng)建一個(gè)模型，使預(yù)測更加直接，使用可穿戴設(shè)備和預(yù)測公式的組合，應(yīng)用或不應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。

參與者是通過PennMedicine招募的，并被隨機(jī)分配到研究的不同分支。每位患者都獲得了一個(gè)跟蹤身體活動(dòng)、心率和睡眠活動(dòng)的設(shè)備，并被分配了一個(gè)佩戴在手腕或腰部的可穿戴設(shè)備。這些設(shè)備與WaytoHealth同步，這是一個(gè)用于跟蹤數(shù)據(jù)的PennMedicine平臺(tái)，該平臺(tái)每天都從設(shè)備中提取信息。所有患者還接受了類似同步的電子體重秤。六個(gè)月后，每位患者都接受了實(shí)驗(yàn)室測試和最后的稱重?？偣灿?50名參與者完成了這項(xiàng)研究。

當(dāng)研究小組分析他們的數(shù)據(jù)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，幾乎全面，使用腕部可穿戴設(shè)備的患者對(duì)血糖控制的預(yù)測明顯更好。這包括患者的血糖控制是否更好或惡化。研究人員注意到，佩戴腕部設(shè)備的患者比佩戴腰部可穿戴設(shè)備的患者平均多走1000步。

“這是一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)，因此基線時(shí)的活動(dòng)水平應(yīng)該相似，但由于我們發(fā)現(xiàn)腕戴用戶的步數(shù)更高，這可能表明他們?cè)谝惶熘信宕髟O(shè)備的時(shí)間更長，”帕特爾說。“與腰部佩戴的可穿戴用戶相比，這可能導(dǎo)致預(yù)測的差異。”

將機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測模型與使用的傳統(tǒng)模型進(jìn)行比較，研究人員發(fā)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)模型具有一致的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)數(shù)據(jù)按使用的設(shè)備類型細(xì)分時(shí)，與腕戴設(shè)備配對(duì)時(shí)，機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測能力會(huì)變得更強(qiáng)。

然而，當(dāng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法也與傳統(tǒng)模型相結(jié)合(并與腕戴式設(shè)備配對(duì))時(shí)，預(yù)測能力最高。

研究人員表示，下一步是將研究使用的預(yù)測模型整合到正常護(hù)理系統(tǒng)中，以覆蓋更廣泛的患者群體。這可能是一個(gè)輕微的障礙，但賓夕法尼亞大學(xué)已經(jīng)憑借其開發(fā)的平臺(tái)占據(jù)了一席之地。

“組織需要一個(gè)可擴(kuò)展的平臺(tái)來捕獲和綜合這些數(shù)據(jù)，并在理想情況下生成自動(dòng)響應(yīng)，以便可以大規(guī)模提供反饋，”資深作者、健康激勵(lì)和行為經(jīng)濟(jì)學(xué)中心主任KevinVolpp醫(yī)學(xué)博士說。“我們開發(fā)了WaytoHealth平臺(tái)，Penn已經(jīng)使用該平臺(tái)成功地將遠(yuǎn)程患者監(jiān)測數(shù)據(jù)整合到各種臨床環(huán)境中的臨床護(hù)理中。這個(gè)平臺(tái)被的許多組織使用，健康之路或類似的東西可以用來幫助更廣泛地實(shí)施這些類型的方法。”