Vědci v Číně testovali populární smartwatch Huawei proti testům laboratoře Sleep Lab Gold-Standard a zjistili, že je překvapivě přesný při sledování spánku, i když nedokonalý pro diagnostiku poruch spánku.
Studie: Platnost a klinická užitečnost zařízení opotřebovaného zápěstí proti polysomnografii. Obrázek kredit: Andrey_popov/Shutterstock.com
Nedávný PLOS Jeden Studie použila data od účastníků ze spánku klinik k posouzení výkonu zařízení pro sledování spánku spotřebitelů ve srovnání s polysomnografií (PSG).
Sledování spánku pomocí nositelné technologie
Důležitost spánku nelze zdůraznit dostatečně, přičemž špatný spánek je spojen s demencí, kardiovaskulárními chorobami a dalšími morbidními stavy. PSG se používá k měření spánku v klinické praxi a je považována za zlatý standard pro poruchy dýchání spánku. Má však známá omezení, včetně variability noci na noc, efektů první noci, nízkou efektivitu nákladů a potřeby vyškolených odborníků. Alternativy, jako je přenosné monitorování a aktigrafie, jsou omezeny na konkrétní populace a zůstávají nepřesné.
Od šedesátých let se technologie nošení spánku rychle vyvinula, do značné míry poháněná pokrokem v oblasti umělé inteligence (AI). Tato zařízení používají vestavěné akcelerometry ke sledování pohybů a stanovení stavu spánku jednotlivce. Někteří také používají strojové učení ke zlepšení výkonu a poskytování informací nad rámec detekce spánku/probuzení. Aktualizace produktů a často se měnící algoritmy ztěžují ověřování těchto produktů, což ztěžuje integraci těchto zařízení do klinické praxe.
Tato studie představuje první ověření chytrých hodinek Huawei v čínské klinické populaci a zabývá se důležitým mezerou, protože většina předchozích validačních studií se zaměřila na západní značky, jako jsou Fitbit a Apple.
O studii
Tato studie hodnotila výkonnost HUAWEI Watch GT2 proti PSG. HUAWEI Watch GT2 shromažďuje signály srdeční frekvence a změny pohybu pro detekci spánku. Smartwatch byl testován na různých poruchách spánku. Dospělí účastníci, kteří vyplnili demografické a spánkové dotazníky, byli přijati mezi 1. březnem 2021 a 30. dubnem 2023. Jednotlivci, kteří během posledních 6 měsíců pracovali v nočních směnách, spali méně než 4 hodiny, měli kognitivní podmínky nebo dostávali léčbu poruch spánku.
Všichni účastníci dokončili monitorování PSG s jednou nocí a byly hodnoceny jejich fáze spánku (Awake, N1, N2, N3 a rychlý pohyb očí (REM)). Pro analýzu epochy po epoch (EBE) a shrnutí spánku byly použity epochy 30 let. Obstrukční spánková apnoe (OSA) byla diagnostikována pomocí indexu hypopnoe apnoe (AHI) větší nebo rovna 15/h. Byly shromážděny další indexy hypoxémie, jako je nejnižší puls Nasycení kyslíkem (LSPO2) a index desaturace kyslíku (ODI).
Smartwatch poskytoval čtyři fáze záznamů spánku: vzhůru, lehký spánek (rovnající se N1 a N2), hluboký spánek (rovnající se N3) a REM spánek. Měření zájmu zahrnovala celkovou dobu spánku (TST), probuzení po nástupu spánku (WASO) a účinnost spánku (SE), která je definována jako TST dělena minutami mezi světly a světly. Protože nezpracovaná data nemohla být ze zařízení exportována, vědci ručně extrahovali informace o fázi spánku ze souhrnných grafů aplikace a zajistili synchronizované načasování s daty PSG.
Nálezy studie
Celkem 98 účastníků splnilo kritéria pro zařazení, přičemž asi 84% je mužů. Průměrný index věku a tělesné hmotnosti (BMI) byl 45 a 26,0 kg/m2. Více než polovina účastníků si stěžovala na denní ospalost a špatnou kvalitu spánku. Střední SE a TST byly 85%, respektive 405,8 minut. Výsledky PSG ukázaly, že 47 pacientů mělo střední až těžký OSA, 33 pacientů bylo normální, 12 trpělo komorbidní nespavostí a spánkovou apnoe a 30 mělo klinickou nespavost.
PSG a inteligentní hodinky se více dohodly na klasifikacích Wake a Light Sleep. Zdálo se, že inteligentní hodinky klasifikují epochy PSG REM jako lehký spánek a míra chyb byla v tomto případě vysoká. Kromě toho byly hluboký spánek a REM spánek často klasifikovány jako lehký spánek. Kromě dalších možných klasifikací fáze byly chyby nesprávné klasifikace relativně nižší.
Smartwatch souhlasil s PSG pro EBE spánku versus probuzení stavy se specifičností 44,5%a citlivostí 95,3%a pozitivní prediktivní hodnota (PPV) byla 72,20%. Celková přesnost dosáhla 87,3%a Cohenova hodnota κ 0,43 (prevalence a zkreslení upravená k = 0,75) naznačila mírnou až dodatelnou shodu mezi oběma zařízeními.
S výjimkou lehkého spánku, inteligentní hodinky vykazovaly vysokou přesnost pro všechny fáze spánku, tj. Více než 70%. Inteligentní hodinky významně přeceňovaly SE, TST, hluboký spánek, REM spánek a nástup spánku (Sol), zatímco podceňují WASO. Konkrétně přeceňovala celkovou dobu spánku asi o +28,5 minuty a účinnost spánku o +5,9 procentního bodu, zatímco podceňovala probuzení po nástupu spánku asi o 37 minut.
Po úpravě pro nestabilní spánek se hladiny latence na přetrvávající spánek (LPS) mezi PSG a smartwatch významně nelišily. U pacientů s poruchami spánku odhalily t-testy nižší přesnost u pacientů s nespavostí a nižší citlivost u pacientů s OSA ve srovnání se zdravými kontrolami. V dohodě o fázi spánku však nebyly nalezeny žádné významné rozdíly mezi podskupinami poruch.
Ve srovnání s publikovanými kritérii pro přijatelnou zkreslení v nositelných validačních studiích (≤ 30 minut pro TST a ≤ 5% pro SE), výkon zařízení „téměř dosažený“ standardy aktival ve výzkumu, což podporuje jeho potenciál jako levný nástroj pro detekci spánku/probuzení u zdravých jedinců.
Závěry
Stručně řečeno, zařízení WT2 Watch Huawei prokázalo vysokou shodu při detekci spánku/probuzení s PSG. Při používání smartwatches. Spotřebitelé a zdravotničtí lékaři by si měli být vědomi nadhodnocení a podhodnocení fáze spánku.
Klíčové omezení studie se točí kolem skutečnosti, že byla prováděna v jednom centru s omezeným počtem účastníků, čímž se omezila zobecnění. Nebyly hodnoceny další spánkové a duševní poruchy, jako je narkolepsie, deprese a poruchy pohybu končetin.
Algoritmus zařízení byl proprietární a může se měnit s aktualizacemi, což vyžaduje oživení s každou iterací softwaru. Někteří účastníci navíc zažili ztrátu dat v důsledku odstraňování nebo pohybu zařízení během spánku. Rychlé aktualizace algoritmů vyžaduje nové ověření a tento problém omezuje klinické použití nositelných spotřebitelských zařízení.
Celkově studie naznačuje, že zatímco spotřebitelské nositelné nosičky, jako je Huawei Watch GT2, dosud nejsou vhodnou náhradou za PSG při diagnostice poruch spánku, mohou poskytnout spolehlivé dvoustupňové monitorování (spánek/probuzení) pro obecné sledování zdraví spánku v reálném světě.
