How Tracking Your Health Metrics Can Help You Live Longer

Захи Фаяд практикует то, что проповедует. Будучи профессором радиологии и директором института биомедицинской инженерии и визуализации на горе Синай, Фаяд возглавляет исследование, посвященное тому, как можно лучше использовать данные о нашем здоровье, чтобы помочь нам жить более здоровой и, как следствие, дольше. В своей лаборатории в Нью-Йорке он недавно продемонстрировал свои нынешние цифровые медицинские устройства (которые меняются по мере появления новых гаджетов): Кольцо Оура и часы Garmin. Он также использует ремень ЭКГ измерять частоту сердечных сокращений каждый день и время от времени включает непрерывный монитор уровня глюкозы, чтобы отслеживать уровень глюкозы.

Фаяд убежден, что тенденция сбора большего количества данных о здоровье на более постоянной основе, которая стала возможной благодаря взрыву носимых устройств, произведет революцию в здравоохранении. Знание факторов риска хронических заболеваний, таких как болезни сердца, диабет и ожирение, может помочь не только врачам, но и всем потребителям, заботящимся о своем здоровье, определить, когда начинаются эти заболевания, и потенциально избежать их вообще.

В лаборатории его команда разрабатывает более качественные, более гибкие и незаметные пластыри для мониторинга показателей здоровья — представьте себе пластыри, в которые встроены сложные датчики, которые могут улавливать более глубокие вибрации при открытии и закрытии клапанов сердца, например. Фаяд поделился своим видением того, как меняется здравоохранение, а также как мы можем воспользоваться преимуществами технологий, чтобы не только прожить больше лет, но и стать более здоровыми и иметь возможность получать от них больше удовольствия.

Это интервью было сокращено и отредактировано для ясности.

Как вы попали в исследование долголетия?

Меня всегда интересовало стремление лучше понять влияние образа жизни на организм, особенно на сердечно-сосудистую систему. Когда мы начали развиваться с точки зрения того, на что еще нам следует обратить внимание, мы начали думать о том, как все модулируется через иммунную систему и связь с мозгом. Когда мы рассмотрели все воздействия образа жизни – диету, физические упражнения, сон и стресс – как нам начать их изучать? Трудно разместить их всех на столе.

Более восьми лет назад мы инициировали исследовательскую программу с различными проектами, которые финансировались Национальными институтами здравоохранения. Мы сосредоточились на людях, подвергшихся хроническому стрессу или травмирующему событию. Мы хотели понять, как стресс модулирует сердечно-сосудистую и иммунную системы, поэтому мы создали платформу, чтобы попытаться выяснить, что происходит. Я занимаюсь визуализацией, а визуализация — отличный инструмент для исследования множества органов тела и понимания их связи.

Меня интересовал не только хронический стресс, но и все остальные воздействия, с которыми мы сталкиваемся. По мере развития этой области люди начали говорить не только о хронических заболеваниях, но и о продолжительности здоровья и долголетии. Я сказал себе, что недостаточно изучать хронические заболевания. Нам нужно было понять, что такое здоровье в целом.

Как вы определяете здоровье?

Когда ты заглянешь [scientific] литературе, мы очень мало знаем о здоровье. Мы понимаем болезнь, но не понимаем здоровье. Я хотел начать расширять платформу с помощью технологий, которые у нас сейчас есть, чтобы она включала не только методы визуализации, но и вещи, связанные с цифровым здравоохранением, такие как носимые устройства или взорвавшиеся датчики. [in popularity] во время и после COVID. Мы начали интегрировать эти технологии одну за другой.

Читать далее: Насколько хорошо вы постареете? Проверьте силу хвата

И, наконец, поскольку я энтузиаст физических упражнений, я начал следить за измерениями, которые мы можем сделать с помощью визуализации и цифрового здравоохранения, чтобы понять влияние силы на организм. Сила – это один из показателей, который будет использоваться в качестве суррогатного маркера старения по мере того, как люди станут старше.

Все эти данные собираются в рамках проекта, который вы называете исследованием цифровых двойников. Можете ли вы описать, что включает в себя проект цифрового двойника?

Идея первоначально возникла у НАСА, когда они запускали ракеты в рамках программы «Аполлон». Им нужен был способ запустить эту ракету, поэтому они создали цифрового двойника той же ракеты здесь, на Земле. Таким образом, если они столкнутся с проблемой, они смогут выяснить, что пошло не так и что делать.

То же самое они делают с самолетами. А [plane] имеет более 30 000 датчиков, которые отслеживают все, что он делает, от взлета до приземления. Вся эта информация в реальном времени передается обратно на Землю на станцию, чтобы они могли обеспечить безопасность, а также техническое обслуживание.

Я начал думать, а почему бы не внедрить эти цифровые двойники для людей? Но для создания двойника нужно много информации. Поход к врачу раз в год и проведение всех лабораторных анализов даст вам комплексное представление о вашем здоровье. По сути, вам все еще не хватает остальных 364 дней. Из этого невозможно построить цифрового двойника. Вам нужна постоянно обновляемая информация. Как только вы это сделаете (скажем, измерения крови, которые вы проводите дома ежеквартально), эта информация может быть передана в цифрового двойника.

Непрерывный мониторинг [of health metrics] дома, такие как частота сердечных сокращений, температура тела и насыщение O2, теперь возможны с помощью новейших носимых устройств. Нам нужно это постоянное обновление. Это не обязательно должно происходить в режиме реального времени, но нам нужна информация как можно чаще, чтобы мы могли создать представление об этом физическом объекте в цифровой форме.

Что мы можем сделать с цифровым двойником?

Как только у нас будет вся эта медицинская информация в цифровой форме, мы сможем проводить моделирование. Теперь, когда я понимаю траекторию здоровья человека на основе собранной информации, идея заключается в следующем: могу ли я предсказать, что может случиться с вами через год, три года или пять лет? Как только я увижу изменения в вашей траектории, цифрового двойника можно будет допросить и спросить: как я могу это исправить?

Симуляторы дешевы. Я могу провести миллиарды симуляций, чтобы попытаться манипулировать факторами, влияющими на чье-то здоровье, например, с помощью другой диеты. Повлияет ли это на вашу траекторию? Мы могли бы сделать то же самое с физическими упражнениями, сном и другими факторами психического здоровья.

Читать далее: Лучшая привычка для долголетия, о которой вы даже не задумывались

Цифровой двойник становится для нас инструментом создания этих агентов. Теперь у меня есть несколько агентов, каждый из которых оптимизирует различные факторы образа жизни: от диеты до физических упражнений, сна и стресса. Я могу давать вам конкретную информацию утром или еженедельно, чтобы попытаться ее оптимизировать.

Теперь внезапно у вас в кармане несколько врачей или несколько человек, дающих вам конкретные рекомендации.

Можно ли использовать цифрового двойника для предотвращения заболеваний?

Я хочу вмешаться, прежде чем вы дойдете до уровня, скажем, сердечного приступа. По образованию я инженер, поэтому у меня есть куча точек данных, и они дают мне кривую, отражающую траекторию чьего-то здоровья. Допустим, вы стабильны, стабильны, стабильны, а затем внезапно начинаете замечать небольшой провал в некоторых измерениях. Между прочим, этот провал является предсимптомным — вы не больны или у вас нет никаких симптомов. Но даже если у вас еще нет сердечного приступа, ваше тело выделяет в кровоток вещества, связанные с раком, болезнями сердца и даже когнитивными изменениями.

Теперь я вижу эти провалы. Вот тогда я хочу вмешаться. Я хочу попытаться предсказать небольшие изменения и, в конечном итоге, изменить их.

Недавно вы запустили исследование цифровых двойников и снабдили людей целой сумкой медицинских устройств. Можете ли вы рассказать нам, что вы измеряете и почему?

Начнем с того, что мы им даем, чтобы они могли проводить мониторинг дома или постоянно. Мы выбрали кольцо Oura, потому что протестировали его, и люди не против носить его постоянно, по сравнению с часами. Он дает нам информацию о физической активности, сне, вариабельности сердечного ритма, насыщении O2, расчетном максимальном VO2 и температуре тела.

Мы также даем людям манжеты для измерения артериального давления, чтобы они могли измерить свое артериальное давление дома. Мы просим их измерять его дважды в день, утром и днем, и делать это два дня в неделю. У нас есть доступ к данным через подключение к нашему собственному приложению для цифрового здравоохранения.

Мы также даем им весы — я сам ими пользуюсь.

Еще одно устройство, которое мы предоставляем, — это непрерывный монитор глюкозы. Он дает нам приблизительные значения уровня глюкозы, и мы просим их носить его в течение двух недель и повторять это ежеквартально.

Для проверки функции дыхания мы отправляем их домой со спирометром для измерения функции легких; он дает нам три разных показателя емкости легких, и они используют его один раз в неделю.

Для измерения качества воздуха и окружающей среды, в которой живут люди, у нас есть кремниевый браслет, который химически обрабатывается и анализируется здесь, на горе Синай, чтобы дать нам представление о воздействии пестицидов и всего остального в окружающей среде. Мы делаем это в течение двух недель два раза в год. После двухнедельного ношения они присылают его нам, и мы предоставляем им отчет о возможных типах воздействия.

Еще есть устройство, которое измеряет частицы в воздухе. Это похоже на [computer] мышь, которую вы кладете на стол для улавливания определенных частиц в воздухе.

Также мы ежеквартально делаем два вида анализа крови. Один из них представляет собой картридж с небольшим ланцетом, который мы просим людей носить на каждом плече. Образцы изучаются на предмет протеомики, которая дает нам информацию об иммунных белках. Мы также анализируем метаболиты и липиды.

Наконец, мы занимаемся маркерами крови, целым рядом из них, включающим липиды, триглицериды, HbA1C и гормоны. Это делается путем прокола пальца на карте сухой крови, которую люди отправляют в наши лаборатории.

Участники исследования также приезжают раз в год на медицинский осмотр. Мы проверяем мышечную силу и силу хвата, а также берем образец для полногеномного секвенирования. Мы также берем образцы стула и слюны для измерения их микробиома. [the bacteria that normally live in and on the body].

Каждый из участников исследования также ежегодно проходит МРТ, которое отличается от сканирований, которые врачи обычно используют для скрининга. Это сканирование нескольких органов, при котором я собираю информацию об объеме мозга, сером веществе, составе тела, сердце, легких, почках, печени и поджелудочной железе.

Похоже, что исследование цифровых двойников будет популярно среди участников. За сколькими людьми вы уже следите?

Мы намеренно сохранили его небольшим размером, и он находится на ранней стадии. Мы пока не можем масштабироваться из-за затрат на проведение всех измерений. В конечном итоге мы можем узнать, что не все эти измерения столь же чувствительны и полезны, и поэтому мы можем их исключить. Но сначала я хочу все вставить, потом понемногу по мере обучения вынимать.

Прямо сейчас у нас есть деньги, чтобы сделать как минимум 20 человек. К концу этого и следующего года мы сможем увеличить штат до более чем 100 человек. Я бы хотел охватить 10 000 человек, но это будет стоить миллиарды долларов.

Как, по вашему мнению, исследования, подобные вашему, в сочетании с цифровыми технологиями изменят здравоохранение через пять или десять лет?

Если быть смелым, я думаю, что больница изменится, потому что мы будем видеть больницу дома. А физические места, такие как гора Синай, станут местом, куда люди будут приходить для проведения мероприятий. Я действительно думаю, что все в будущем будет зависеть от того, что вы сможете делать удаленно. Постепенно мы начинаем видеть, как взрывной рост количества датчиков становится специфичным для интересующих нас биомаркеров, например, для диабета или здоровья сердца. Возможность часто их измерять поможет вам увидеть ранние изменения. Это будет новый способ анализа биомаркеров и их понимания. Мы создаем прототипы — например, я работаю над маркерами воспаления пота. Я думаю, это следующее поколение.