Ceasurile inteligente ar putea pune capăt următoarei pandemii

Pandemia de COVID-19 a evidențiat cât de rapid pot să se răspândească bolile infecțioase și a subliniat nevoia de strategii eficiente de prevenire și control. O problemă esențială apare în cazul patogenilor emergenți sau al variantelor noi, pentru care nu există un vaccin eficient disponibil. În astfel de situații, măsurile nefarmaceutice (de exemplu, lockdown, distanțarea socială) devin extrem de importante, însă pot cauza daune economice semnificative și pot afecta sănătatea mintală și fizică a populației.
O strategie de reducere a transmiterii implică identificarea rapidă a persoanelor infectate, chiar înainte de apariția simptomelor, pentru a le încuraja să-și reducă interacțiunile sociale și să se izoleze. În special pentru boli contagioase la care perioada de contagiozitate începe anterior sau chiar fără simptome, detectarea presimptomatică poate opri un procent major de transmisii. Studiul cercetătorilor de la Universitatea Aalto, Universitatea Stanford și Texas A&M analizează modul în care ceasurile inteligente (smartwatch-urile) pot detecta precoce infecțiile, prin monitorizarea modificărilor fiziologice subtile și declanșarea unei alerte pentru ca persoanele să-și reducă rapid contactele sociale.

Idei principale ale studiului

Rolul esențial al detectării timpurii  

Pentru multiple boli, persoanele își reduc spontan contactele atunci când prezintă simptome; totuși, în cazul unei faze presimptomatice sau asimptomatice cu încărcătură virală mare, transmiterea poate avea loc înainte ca acele simptome să devină aparente. Un exemplu: până la 44% din transmisia SARS-CoV-2 în primele stadii a avut loc înainte de apariția simptomelor.  

Identificare prin smartwatch: Aceste dispozitive pot sesiza variații în puls, variabilitatea ritmului cardiac, temperatură a pielii, activitate și somn, parametri care sugerează o infecție în stadiu incipient. Astfel, persoana alertată se poate autoizola cu zile înainte de apariția simptomelor și testarea clinică propriu-zisă.

Modele matematice și rezultate  

Cercetătorii au dezvoltat un model de transmitere multiscalar, care leagă dinamica virală la nivel individual (încărcătura virală, evoluția zilnică) de comportamentul social (numărul de contacte, probabilitatea de reducere a interacțiunilor).  

Aplicație la SARS-CoV-2 (tulpini: ancestrală, delta, omicron) și la virusul gripal (influenza pandemică și sezonieră):  

• S-a estimat R (numărul de reproducere) cu și fără detectare prin smartwatch.  
• În scenarii cu sensibilitatea smartwatch de circa 88-94% și cu reducerea contactelor cu 66-75% după alertă, transmiterea a scăzut cu 40-65%. În anumite situații, R a scăzut sub 1 (și deci boala poate fi controlată sau chiar eradicată).

Importanța momentului detectării  

Conform modelelor, momentul la care smartwatch-ul generează alerta are un impact și mai mare decât procentul de reducere a contactelor. De exemplu, la infecția cu COVID-19 (delta), dacă alerta survine cu 2 zile înainte de apariția simptomelor și oamenii își reduc contactele cu 75%, R poate fi sub 1. Dacă însă detecția apare prea târziu (e.g., la 4+ zile după infecție), efectul asupra R devine mult mai mic.

Complementaritatea cu testele rapide  

Deși testele rapide (antigen, PCR) pot diagnostica infecția cu acuratețe, acestea sunt dependente de inițiativa oamenilor de a se testa și apar, de obicei, după simptome. Un smartwatch oferă monitorizare continuă, poate emite o alertă înainte ca persoana infectată să suspecteze boala, după care se pot face teste confirmatorii.  

Avantaj suplimentar: În loc să alerteze sute de contacți (precum aplicațiile de urmărire a contactelor), smartwatch-ul vizează persoana infectată, reducând contactele fix la sursă.

Implicarea pentru boli cu transmitere presimptomatică  

Modelul e aplicabil și altor agenți patogeni (HIV, alte virusuri respiratorii etc.), unde încărcătura virală atinge niveluri ridicate înainte de simptome. Prin alerte timpurii și tratament precoce, se pot reduce considerabil atât severitatea bolii la individ, cât și transmiterea comunitară.

Factori care influențează eficacitatea  

• Gradul de complianță (câți oameni chiar se autoizolează când primesc o alertă). Lipsa resurselor (financiare, psiho-sociale) poate scădea complianța, dar studiile arată că oferirea de compensații crește disponibilitatea la autoizolare.  
• Precizia detectării smartwatch (evitarea alarmelor false). Cu cât tehnologia devine mai bună și mai adaptată la contextul epidemiologic (influențată de circulația unui anumit virus), cu atât acuratețea și complianța cresc.  
• Posibile modele de integrare: smartwatch-ul poate declanșa testare specifică (COVID, gripă etc.), confirmând rapid prezența virusului.

Concluzii

Utilizarea smartwatch-urilor pentru detecția precoce a infecțiilor poate aduce o reducere semnificativă a transmiterii bolilor, chiar până la controlul sau eradicarea unei epidemii (R < 1). Modelele matematice indică o scădere consistentă (40-65%) a transmiterii în variate scenarii. Cheia reușitei constă în:

• Detecție suficient de timpurie (câteva zile/ore înainte de simptome),
• Contacte reduse masiv (66-75%) după alertă,
• Complianță ridicată din partea indivizilor la autoizolare.

Prin urmare, detecția neinvazivă și continuă oferită de smartwatch-uri, combinată cu testare de confirmare și sprijin adecvat pentru autoizolare, poate deveni o soluție puternică de sănătate publică pentru limitarea pandemiilor viitoare și pentru gestionarea eficientă a epidemiiilor sezoniere (ex. gripă). Acest demers sugerează o schimbare majoră în modul în care monitorizăm și controlăm bolile infecțioase, permițând măsuri țintite și rapide, în locul restricțiilor generalizate.