Mai mulți parametrii cum ar fi ritmul cardiac (HR), variabilitatea ritmului cardiac (HRV), ritmul cardiac în repaus (RHR) și frecvență respiratorie (RR) ar putea servi ca markeri potențiali ai infecției cu COVID-19 iar aceștia sunt deja măsurați prin purtarea de dispozitive precum Apple Watch, brățara WHOOP, Fitbit, Zephyr BioHarness sau VivaLNK Vital Scout. În plus, modificările în formele de undă ale electrocardiogramei (ECG) pot conține informații care indică o infecție. De asemenea, temperatura centrală a corpului și saturația periferică a oxigenului (SpO2) au valoare clinică datorită prevalenței ridicate a febrei și a simptomelor respiratorii în COVID-19.
COVID-19, împreună cu alte boli virale, este asociat cu mai multe modificări fiziologice care pot fi monitorizate folosind senzori portabili
Măsurarea temperaturii este extrem de importantă pentru detectarea COVID-19 și a fost deja utilizată pe scară largă de numeroase țări ca test imediat pentru a determina dacă călătorii sau cetățenii pot fi infectați cu COVID-19. Deși, într-o oarecare măsură, persoanele care prezintă febră și sunt deja în carantină pot împiedica transmiterea virusului, această abordare a monitorizării temperaturii nu este suficientă, deoarece COVID-19 poate fi transmis chiar și înainte de apariția febrei.
Monitorizarea continuă a temperaturii pielii este în prezent implementată folosind dispozitive care pot fi purtate, cum sunt:TempTraq, inelul Oura, VivaLNK Fever Scout și QardioCORE.
Un studiu realizat de Universitatea Stanford folosind MOVES, Scanadu Scout, Basis B1, Basis Peak, iHealth-finger, Masimo, RadTarge și Withings a constatat o creștere notabilă a temperaturii pielii, precum și a HR și RHR în perioada precedentă și în timpul unei infecții virale. Această modificare a temperaturii pielii, în special dacă este asociată cu informațiile despre RHR și HRV, ar putea fi utilizată pentru a prezice cu precizie infecția cu COVID-19 chiar și înainte de apariția simptomelor. Astfel, orice dispozitiv portabil ce conține senzori de temperatură ar putea fi folosit cu eficiență și pentru urmărirea febrei în timpul infecților, alertând utilizatorii și personalul medical despre apariția unor stări febrile periculoase sau la o schimbare bruscă a temperaturii. Deși măsurarea temperaturii pielii este ușor de implementat, s-a dovedit că totuși există o abatere a rezultatului față de temperatura centrală a corpului (Li X, Dunn J, Salins D, Zhou G, Zhou W, Rose SMS-F, et al. Digital health: tracking physiomes and activity using wearable biosensors reveals useful health-related information. PLOS Biol. – 2017).
Măsurarea temperaturii centrale a corpului reprezintă o referință mult mai de încredere a stării de sănătate față de măsurarea temperaturii pielii, oferind mult mai multe informații despre stările febrile pentru pacientul monitorizat de la distanță. Cercetătorii de la UT Southwestern Medical Center au descoperit că fluctuațiile temperaturii centrale ale corpului reglează ritmul circadian al corpului (Buhr ED, Yoo ED, and Takahashi JS. Temperature as a universal resetting cue for mammalian circadian oscillators. Science – 2010). Din punct de vedere clinic, platformele analitice care combină măsurătorile temperaturii centrale a corpului cu cele ale ritmului de respirație, HR sau HRV, ar putea oferi o platformă eficientă pentru a prezice incidența COVID-19.
Măsurarea continuă a temperaturii pielii este simplu de implementat atât în sisteme hardware cât și în cele software, putând fi încorporată cu ușurință într-un dispozitiv portabil. De asemenea, soluțiile analogice (ex. termocuple) ar putea fi utilizate cu succes pentru măsurarea temperaturii pielii, dar senzorii digitali de temperatură sunt probabil mult mai buni pentru asemena aplicații datorită dimensiunilor mici, consumului redus de energie și a unui control mult superior. Astfel de senzori pot fi integrați sub multe forme (ex. benzi adezive) care se vor dovedi fiabile datorită contactului constant cu pielea. Standardul de aur pentru măsurarea temperaturii centrale a corpului este termometria rectală dar această modalitate de măsurare nu este posibilă determinarea temperaturii în cazul în care este necesară monitorizarea neinvazivă și discretă.
Un grup de cercetători a arătat că temperatura centrală a corpului poate fi calculată cu precizie ridicată prin utilizarea de filtre Kalman sau a altor algoritmi de învățare automată (ML), plecând de la temperatura pielii și ritmul cardiac (USARIEM. Core Body Temperature Estimation From Heart Rate – 2020 / Eggenberger P, MacRae BA, Kemp S, Bürgisser M, Rossi RM, and Annaheim S. Prediction of core body temperature based on skin temperature, heat flux, and heart rate under different exercise and clothing conditions in the heat in young adult males. Front Physiol – 2018).
În timp ce utilizarea senzorilor portabili pentru monitorizarea de la distanță a persoanelor infectate are nevoie de cercetări și dezvoltări suplimentare înainte de utilizarea clinică sau de diagnostic, aplicarea unor astfel de algoritmi ar putea oferi o metodă non-invazivă pentru a studia răspunsul temperaturii centrale a corpului la boli și să ofere capacități avansate de monitorizare la distanță a pacientului pentru tratamentul febrei.
Sursă: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fdgth.2020.00008/full#T2
