Wearables, Covid-19 y la revolución Health-Tech

May 30 de 2020 0

Visión general

Covid-19 es una crisis extraordinaria pero no imprevisible. La vigilancia de infecciones, la infodemiología y los sistemas de alerta temprana basados ​​en el estado se quedaron cortos, y para la mayoría de los gobiernos la contención a través del cierre ha sido la única opción de política disponible. Pero, en última instancia, es una herramienta contundente y económicamente perjudicial que crea una serie de consecuencias no deseadas, cuya peor parte a menudo recae en los grupos marginados. Para muchos países, la crisis inmediata está empezando a disminuir y se está aplicando una combinación de medidas, que incluyen pruebas y rastreo, distanciamiento social y el uso de máscaras, como parte de los esfuerzos para facilitar el bloqueo. 

Este documento explora el papel que la tecnología portátil podría desempeñar en la mejora de los sistemas de alerta temprana para detectar la infección por Covid-19 y analiza las aplicaciones para estos dispositivos en una revolución más amplia de tecnología sanitaria.

Aún existen brechas significativas en nuestra comprensión de Covid-19, y en muchos sentidos el próximo período será de prueba y error para las naciones. En particular, la naturaleza asintomática del virus en su fase temprana significa que siempre existe el riesgo de transmisión desconocida. Los gobiernos necesitarán mecanismos de activación efectivos, utilizando nuevas fuentes de datos, y sistemas ágiles y receptivos que les permitan actuar rápidamente si el número de reproducción aumenta. Las personas también pueden querer asumir una mayor responsabilidad por su salud y la detección de enfermedades, dada la falla casi universal de los países para poner precio al riesgo y prepararse para una pandemia, a pesar de las numerosas advertencias. Con el poder de agregar datos y empoderar a las personas, los wearables podrían formar parte de una solución. 

Recomendaciones

  1. El gobierno debería financiar estudios clínicos para acelerar la comprensión de la utilidad de los wearables como un sistema de alerta temprana para Covid-19 y otras infecciones virales. También debe apoyar los esfuerzos en curso, trabajando para promover la utilización de datos para alertas de infección. 
  2. Como parte de una fase piloto, los trabajadores de primera línea deben recibir dispositivos portátiles que puedan detectar la frecuencia cardíaca y otros biomarcadores que pueden indicar una enfermedad. Los grupos vulnerables y marginados también deben ser seleccionados si la fase piloto inicial es exitosa, en particular aquellos que tienen factores de riesgo más altos como resultado de la edad o las comorbilidades.
  3. En última instancia, la orientación del gobierno también podría considerar la adopción pública de dispositivos que hayan recibido la aprobación reglamentaria y puedan ser efectivos para el monitoreo temprano de la infección más allá de Covid-19. 
     

Nuestro marco

La naturaleza acelerada de la tecnología durante la última década ha significado que, en comparación con otros brotes recientes como MERS y SARS, los estados tienen más herramientas disponibles que nunca. Países como Corea del Sur y Taiwán, que habían pasado por la experiencia de enfermedades infecciosas en el pasado reciente, habían adaptado elementos del estado para ayudar con la respuesta, aprovechando la apertura de sus naciones a la tecnología para proporcionar servicios públicos. Pero esto ha sido más lento en muchos sistemas heredados, incluso en el Reino Unido, que a pesar de sus profundas habilidades y experiencia en esta área, se ha enfrentado a barreras institucionales para la reforma. Sin embargo, el ritmo de cambio en las últimas semanas ha sido extraordinario en términos relativos. Iniciativas audaces que habrían llevado años en circunstancias normales, incluida la Plataforma NHS, que proporciona datos procesables en tiempo real para los médicos; un cambio completo a la telemedicina en médicos de cabecera ; y se ha implementado la provisión de portales de Facebook para monitoreo remoto en hogares de cuidado. Parte del crédito debe ir al Secretario de Salud Matt Hancock y al NHSX, que se fundó el año pasado. Pero en un momento en que existe una voluntad colectiva y un esfuerzo colectivo en una variedad de temas, el gobierno debería ir más allá y, donde hay capacidad de absorción dentro del sistema, estar más abierto a la reforma.

Como hemos establecido en documentos anteriores , tres principios clave deberían guiar la política tecnológica a este respecto:

  1. Convierta al público en red en una ventaja.
  2. Apóyate en la innovación y la experimentación.
  3. Sea más transparente con el público que nunca.

También proporcionan un marco para pensar en los wearables.

Tecnología ponible y cuidado de la salud

El potencial de los wearables en la atención médica ha sido evidente durante mucho tiempo. El Apple Watch, que comenzó principalmente como un producto complementario de lujo para el iPhone, hoy se comercializa como un dispositivo de salud. Del mismo modo, Google, el año pasado adquirió FitBit para un acuerdo que valoró a la compañía en $ 2,1 mil millones. Otras compañías también están innovando en este espacio, como Oura (que rastrea la actividad a través de un anillo) y WHOOP (que usa una pulsera). Apollo Neuroscience ha desarrollado un dispositivo portátil para mejorar la variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV); Basado en una investigación de la Universidad de Pittsburgh, envía ondas suaves para aumentar el HRV y la actividad parasimpática, que pueden ayudar al cuerpo cuando está bajo estrés. Este ha sido un mercado en crecimiento, con alrededor del 16 por ciento de la población de los Estados Unidos que posee un reloj inteligente (en el Reino Unido, alrededor de una cuarta parte de la población posee un dispositivo portátil).

En el nivel más básico, los dispositivos ponibles de consumo comunes miden estadísticas de estado físico como la frecuencia cardíaca. Pero la tecnología ha avanzado significativamente en los últimos años, y los dispositivos portátiles en casa ahora pueden rastrear métricas como la temperatura corporal, los niveles de oxígeno en la sangre y la frecuencia respiratoria. Los dispositivos portátiles pueden incluso ayudar a los pacientes con diabetes tomando lecturas de glucosa en sangre y pueden controlar la fertilidad. Por ejemplo, aquellos que sufren de diabetes tipo 1 han formado un movimiento del Sistema de Páncreas Artificial Abierto. Incapaz de obtener datos de su monitor continuo de glucosa (MCG), la fundadora Dana Lewis utilizó el código para obtenerlo y enviar notificaciones a su teléfono. Con estos datos, desarrolló un algoritmo para predecir el impacto de los alimentos, la insulina y la actividad en los niveles de glucosa en la sangre a lo largo del tiempo.

Los dispositivos que pueden tomar alrededor de 250,000 mediciones por día tienen una utilidad aún más amplia; En el transcurso de un par de semanas, pueden recopilar suficiente información para calcular una línea de base en métricas físicas como la frecuencia cardíaca y la temperatura, y luego alertar al usuario cuando hay una desviación de la misma. Por ejemplo, la temperatura promedio de 37 ° C o 98.6 ° F (rango: 36.2–37.5 ° C [97.2- 99.5 ° F]) fue identificada por el médico alemán Carl Wunderlich en 1852, con base en observaciones de 25,000 pacientes. Sin embargo, un estudio recientedescubrió que la temperatura promedio ha disminuido en los EE. UU. desde la Revolución Industrial, al igual que las del Reino Unido. Por lo tanto, es importante desarrollar una mayor comprensión de los rangos y promedios a nivel de la población, pero es más importante la necesidad de comprender los niveles individuales. Al hacerlo, los individuos y los médicos pueden ser alertados cuando haya diferencias marcadas con respecto a las normas personales, lo que significa que las decisiones pueden tomarse a partir de sus métricas individuales, en lugar del modelo actual de mediciones basadas en la población.

Más allá de la temperatura, el rango de métricas que los wearables pueden recopilar incluye:

  • Ritmo cardiaco
  • Frecuencia respiratoria
  • Anormalidades en los patrones de sueño.
  • Niveles de glucosa en sangre
  • Bio-señales musculares (EMG)
  • Niveles de oxígeno en la sangre / saturación

El nivel de oxígeno en la sangre, por ejemplo, ha recibido una atención significativa durante la pandemia de Covid-19. Varios pacientes que han contraído neumonía como resultado del virus también han reportado caídas en el nivel de oxígeno en la sangre (un rango saludable es del 95 al 100 por ciento) sin experimentar ninguna dificultad para respirar. Esto ha resultado en la compra de una gran cantidad de oxímetros para lecturas en el hogar, aunque ha habido cierta precaución sobre la utilidad de dichos dispositivos sin la guía del médico. Sin embargo, si existe una buena infraestructura de monitoreo remoto, dichos datos deberían ser una herramienta útil.

El hardware del Apple Watch ha podido tomar tales lecturas desde 2015, pero el grado de precisión no está claro y aún no ha recibido la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). Se alega que puede ser parte de la próxima versión, lo que podría proporcionar a los consumidores más información que luego puede ayudar a guiar el asesoramiento clínico. (También ha habido algunos ejemplos de aplicaciones de teléfonos inteligentes que intentan proporcionar tales lecturas, pero la base científica se ha considerado cuestionable ).

Esto resalta un importante punto de distinción entre las diferentes métricas de salud: tal como están las cosas, los dispositivos de consumo como el Apple Watch pueden determinar muchas medidas más simples, mientras que otras requieren una tecnología más sofisticada que solo puede estar disponible en un hospital. Aun así, las posibilidades analíticas para algunas de las mediciones más simples significan que pueden proporcionar información extremadamente valiosa.

Figura 1: ¿Qué pueden medir potencialmente los wearables?

un diagrama que muestra qué dispositivos portátiles pueden medir potencialmente
 

Wearables y Covid-19

Al igual que con todas las enfermedades infecciosas, la detección temprana es clave para controlar la propagación de Covid-19. A su vez, esto salvará vidas. La dificultad con Covid-19 es que algunos casos pueden ser leves o asintomáticos, ya sea en la fase inicial o durante el curso de la infección, por lo que sin sistemas de monitoreo efectivos, puede ser increíblemente difícil controlar la transmisión. El resultado ha sido la opción contundente de bloqueo.

Sin embargo, es posible que los datos recopilados de dispositivos portátiles puedan mejorar nuestra respuesta pandémica al detectar signos tempranos de casos de Covid-19. Al monitorear las variaciones en la frecuencia cardíaca o la temperatura corporal, los dispositivos portátiles podrían ayudar a alertar a las personas sobre la posibilidad de infección. Como resultado, los datos que recopilan estos dispositivos podrían proporcionar a las personas información sobre la cual basar las decisiones para aislar o buscar asesoramiento o tratamiento médico. Los datos de los dispositivos portátiles también pueden mejorar la monitorización remota del paciente, lo que elimina la presión de los sistemas de atención médica y evita la exposición innecesaria de los profesionales médicos al virus, reduciendo así la transmisión. Los datos agregados tomados de dispositivos portátiles también pueden contribuir a la investigación al detectar patrones y tendencias generales dentro de una población, lo que puede contribuir a mejorar las respuestas de salud pública.

Todavía hay una necesidad de validación clínica y una base de evidencia en esta área, y varios investigadores han lanzado estudios. En el Stanford Healthcare Innovation Lab, El profesor Michael Snyder (presidente del Departamento de Genética de Stanford Medicine) lidera la investigación que utiliza datos recopilados de una variedad de wearables, incluidos FitBit y Apple Watch, y una serie de algoritmos que se entrenarán para detectar si el sistema inmunitario de un individuo está actuando El trabajo se basa en la investigación realizada por Snyder y un ex estudiante postdoctoral, Xiao Li, que detectó infección por cambios en la frecuencia cardíaca, registrada en un reloj inteligente. Se esperan datos del estudio pronto, que el equipo espera que los algoritmos puedan detectar Covid-19, incluso cuando los portadores son asintomáticos. También existe la posibilidad de que su uso pueda extenderse a alertas de infección e incluso al diagnóstico y pronóstico. Sin embargo, la escala y la diversidad de los participantes es clave para la precisión y la representatividad. Desde una perspectiva de política pública,

Un esfuerzo similar está en marcha en Alemania, donde las autoridades de salud pública han lanzado una aplicación de reloj inteligente en asociación con una empresa de cuidado de la salud, Thryve. El objetivo de la aplicación es monitorear la propagación de Covid-19 y analizar si las medidas para contener el virus son efectivas. La aplicación recopila mediciones de pulso, temperatura y sueño para analizar si los usuarios tienen síntomas de Covid-19; El gobierno llama a los ciudadanos a donar datos, de la misma forma que lo harían con sangre, proporcionando muestras digitales para ayudar a la innovación y el descubrimiento.

Dentro del entorno hospitalario, ha habido más aplicaciones para wearables. Por ejemplo, en el Hospital John Radcliffe, Oxford, los investigadores han estado probando y desarrollandoEl concepto de una unidad virtual de alta dependencia (vHDU). Aquí, los pacientes de alto riesgo son monitoreados usando sensores portátiles que miden la frecuencia del pulso, la frecuencia respiratoria y la saturación de oxígeno en la sangre, combinados con tabletas con Bluetooth y algoritmos de alerta inteligentes. El objetivo del ejercicio es reducir la carga sobre el personal de enfermería y mejorar la detección temprana de parámetros fisiológicos anormales. La tecnología se ha modificado y ahora se está aplicando a la sala de aislamiento para pacientes con Covid-19 que no necesitan ventilación. Las organizaciones Imperial College y NHS también están probando un sensor portátil, desarrollado por Sensium, para monitorear a las personas en cuarentena y alertar a los profesionales médicos si su salud se deteriora.

Barreras a la implementación

Juntos, estos ejemplos muestran el potencial de los dispositivos portátiles en el cuidado de la salud, sobre todo porque estos ya son productos en uso por los consumidores. Sin embargo, hay una serie de desafíos que deben superarse, algunos de los cuales son técnicos, algunos sociales y otros políticos. Para resumir estos:

Técnico

  • La necesidad de evidencia clínica: la investigación empírica sobre la utilidad clínica de los wearables aún es limitada, ya que es una tecnología relativamente nueva. Por lo tanto, muchos proveedores de atención médica esperan más estudios de validación antes de implementar dispositivos portátiles en entornos clínicos. Sin embargo, con un mayor compromiso de los gobiernos y las personas para recopilar y donar datos, la utilidad aumenta.
  • Interpretación de datos: Dependiendo de los mecanismos de alimentación en entornos clínicos, existe el riesgo de abrumadores proveedores clínicos con grandes cantidades de datos de múltiples fuentes. Los falsos positivos también son probables, pero los sistemas efectivos de procesamiento y monitoreo pueden ayudar a aliviarlos, en particular si el cambio a la telemedicina forma la base de reformas más profundas en la infraestructura de atención médica. Puede reducir la fricción y el costo del tiempo con un médico, pero también puede crear una atención en tiempo real más integrada y remota.
  • Privacidad / seguridad: Al igual que con todos los datos transmitidos a través de redes digitales, existe el riesgo de violaciones de seguridad, que son particularmente sensibles con respecto a la información del paciente. Las preguntas importantes para abordar incluyen dónde se almacenan los datos de los dispositivos, quién tiene acceso, cuánto tiempo se guardan y otros. Sin embargo, la recopilación de dichos datos quedará a discreción del usuario, por lo que la responsabilidad de cómo se use estaría definida por el usuario.   

Social

  • Acceso y disponibilidad: el acceso a Internet y a dispositivos no es universal, aunque los datos recopilados de una cohorte representativa pueden tener efectos de suma positivos en la población en general. Dado el costo relativamente bajo de algunos dispositivos, también existe un papel para la provisión estatal para trabajadores de primera línea y grupos vulnerables.
  • Alfabetización digital: el funcionamiento de dispositivos portátiles requiere un cierto grado de alfabetización digital, aunque las funciones de alerta pueden notificar a los proveedores o amigos y familiares. Los wearables podrían ser particularmente útiles para monitorear la salud de las poblaciones de personas mayores, sin embargo, en general, este grupo tiene menos experiencia en tecnología.
  • Interpretación de los resultados: existe el riesgo de que las alertas generen ansiedad, pero el uso es opcional y los resultados no indican diagnóstico. Para muchas personas, comprender más sobre la propia salud personal y el riesgo de infección será beneficioso, y el efecto social más amplio puede ser positivo.

Político

  • Regulación: una serie de barreras impiden que la industria de la tecnología portátil pueda seguir innovando, y los dispositivos a menudo están sujetos a una regulación compleja y prolongada. Sin embargo, en los Estados Unidos, durante la crisis de Covid-19, la FDA emitió una nueva política que permite a los fabricantes de ciertos dispositivos aprobados por la FDA ampliar su uso para que los proveedores de atención médica puedan usarlos para controlar a los pacientes de forma remota.

    Pero también hay precedentes en este espacio: la función de electrocardiograma (ECG) del Apple Watch ha recibido la aprobación de la FDA, así como de 19 reguladores europeos, incluidos los de Francia, Alemania, el Reino Unido e Italia. En Europa, las nuevas Regulaciones de Dispositivos Médicos también se han retrasado como resultado de la crisis, mientras que en el Reino Unido, la Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos para el Cuidado de la Salud ha estado acelerando algunas regulaciones cuando corresponde.

Uso posterior

Los wearables pueden proporcionar un sistema clave de alerta temprana sobre la probabilidad de infección por Covid-19, pero su uso puede ir más allá en la vigilancia de infecciones. Por ejemplo, un estudio publicado en The Lancet en enero de este año por Scripps Research usó FitBits con capacidades de seguimiento del ritmo cardíaco y del sueño para predecir mejor las enfermedades similares a la influenza que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC). Utilizando datos no identificados de los dispositivos, como la frecuencia cardíaca en reposo y los datos del sueño, los investigadores podrían mejorar las predicciones en tiempo real a nivel estatal; por el contrario, los CDC se basaron en datos de proveedores de atención médica externos, lo que podría significar un retraso de una a tres semanas.

La incapacidad de "pronosticar ahora" ha obstaculizado las respuestas durante la crisis de Covid-19, pero las predicciones en tiempo real deberían ser clave para los sistemas de alerta temprana en el futuro. Pueden significar que se pueden aplicar rápidamente intervenciones farmacéuticas y no farmacéuticas, como el distanciamiento físico. Solo para la gripe esto podría ser significativo: en el Reino Unido, 18,000 muertes fueron atribuibles a este virus en 2017 y 26,000 al año siguiente. En todo el mundo, representa alrededor de 650,000 muertes por año. Los efectos más amplios de los brotes de gripe, tanto en términos de bienestar como de repercusiones en la economía, también son significativos.

Desde una perspectiva individual, los dispositivos portátiles pueden alertarlo sobre cambios en sus datos biométricos para que pueda tomar medidas, ya sea descansando o contactando a profesionales médicos, que pueden brindarle orientación sobre el mejor curso de acción. Como ha dicho Michael Snyder de Stanford, "Una alerta no es un diagnóstico directo, y será importante que la gente pueda contextualizar su situación y usar algo de sentido común". A través de los mecanismos de consentimiento correctos, los datos anonimizados también se pueden agregar en plataformas, de modo que los encargados de formular políticas, los médicos y los epidemiólogos puedan analizarlos y utilizarlos para informar sus decisiones. Como hemos visto a través de Covid-19, los esfuerzos de agregación de datos de colaboración colectiva también están surgiendo y podrían formar una base sólida e independiente para un monitoreo confiable.

Para preservar aún más la privacidad, también podrían usarse mecanismos descentralizados; Los modelos de aprendizaje automático, como el aprendizaje federado, permiten analizar los datos sin salir del dispositivo de un individuo. Por lo tanto, no se recopilan datos individuales en un servidor. Otros avances técnicos, no menos importantes en encriptación, también deberían cambiar los contornos del debate sobre la privacidad. Pero juntos, estos también resaltan un nuevo fracaso en la atención médica que precedió a la crisis: nuestra incapacidad para usar la tecnología para convertir la escala de la biomedicina en una ventaja.

No hemos podido encontrar formas de abrir datos para aumentar nuestra comprensión de la patogénesis, clasificación, diagnóstico, prevención, tratamiento y pronóstico de la enfermedad. Pero una confluencia de avances, incluida una comprensión más profunda de la biología a nivel de sistemas a través de las ómicas, la edición de genes y nuestra capacidad de interpretar datos a través del aprendizaje automático y la inteligencia artificial, puede cambiar la forma de la prestación de atención médica. Debe ser personalizado y enfocado en el individuo, para que tenga un mayor control y comprensión, pero también debe agregarse para que tratemos la salud como un objetivo colectivo común. Los wearables tienen el potencial de ser una parte de este sistema, y ​​los formuladores de políticas deberían explorar su uso con mucho mayor interés hoy. A medida que el precio de estos dispositivos continúa cayendo y la demanda del consumidor aumenta,

 

Conclusión

Si los sistemas de salud hubieran acelerado la adopción de la tecnología disponible en la última década, la magnitud de la pandemia actual probablemente hubiera sido mucho menos severa. En respuesta a Covid-19, la reforma ya se ha acelerado en muchos vectores del sistema de salud, con la eliminación de las barreras institucionales y el aumento de la innovación. Pero el impulso necesita aumentar. La sociedad no puede estar atrapada en un ciclo de encierro mientras el mundo espera una vacuna. 

Se deben explorar ideas nuevas e innovadoras, con dispositivos portátiles que tengan el potencial de cumplir una función vital en los sistemas de alerta temprana. Al proporcionar información fisiológica continua y en tiempo real a través de mediciones dinámicas y no invasivas de marcadores bioquímicos, pueden ayudar a controlar los problemas, desde identificar signos de infección potencial (como con Covid-19) hasta ayudar con una atención más amplia de enfermedades como la diabetes. También pueden ser parte de un cambio positivo a largo plazo más amplio en la atención de la salud, de modo que sea más personalizado y más preciso, y para que las personas tengan un control y una comprensión mucho mayores de su propia fisiología y de los cambios que implica. 

Fuente:  Instituto Tony Blair para el cambio Global

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