SEMEioticky orientovaná technologie pro individuální hodnocení kardiometabolického rizika a sebemonitorování (SEMEOTICONS)

Kardiometabolické (CM) riziko je shluk rizikových faktorů indikujících celkové riziko pacienta pro kardiovaskulární onemocnění (CVD), hlavní příčinu morbidity a mortality na celém světě a diabetes 2. typu. Mezi rizikové faktory CM patří obezita, fyzická nečinnost, kouření, zneužívání alkoholu, abnormální metabolismus lipidů, hyperglykémie a arteriální hypertenze.

Edukační programy a intervence v oblasti životního stylu představují účinné nástroje ke zlepšení rizikového profilu, vyžadují však časově náročné a nákladné poradenství a dohled různých zdravotníků. Racionální alternativou k intenzivnímu individuálnímu koučování je využití systémů pro sebeučení a sebemonitorování, které lidem pomohou změnit a udržet si zdravý životní styl prostřednictvím přizpůsobených návrhů ohledně výživy, kontroly hmotnosti, fyzické aktivity, únavy a stresu.

SEMEOTICONS využívá lidskou tvář jako indikátor zdravotního stavu jednotlivce a převádí znaky získané z obličeje na míry a deskriptory, které jsou automaticky vyhodnoceny počítačovou aplikací, interaktivním inteligentním zrcadlem, které hladce integruje bezkontaktní senzory, jako jsou 3D optické senzory, multispektrální kamera, senzory detekce plynu a mikrofony a rozhraní dotykové obrazovky pro interakce uživatele a vizualizaci výstupu.

Toto „Wize Mirror“ shromažďuje data ve formě videí, obrázků a signálů o koncentraci plynu a extrahuje řadu biometrických, morfometrických, kolorimetrických a kompozičních deskriptorů, které představují obličejové znaky jednotlivce. Integrace takových deskriptorů představuje virtuální model používaný k výpočtu a sledování vývoje indexu zdraví jednotlivce. Zdravotní deník o tomto indexu umožňuje každému jednotlivci zhodnotit a osobně uvést svůj životní styl do souvislosti se svou pohodou. V souvislosti s vývojem indexu zdraví a každého deskriptoru jsou poskytovány koučovací zprávy, které poskytují užitečné návrhy na správné sebemonitorování životního stylu.

Účelem této studie je posoudit přesnost informací získaných z Wize Mirror při vyjádření zdravotního stavu jednotlivce.

Rameno 1 Studie reprodukovatelnosti a opakovatelnosti (bude provedena pouze ve francouzském závodě Lyon).

Studie reprodukovatelnosti a opakovatelnosti vyhodnotí, zda jsou měření Wize Mirror ovlivněna jídlem, světelnými a teplotními podmínkami u 6 zdravých dobrovolníků Data budou získána během 4 modulů odpovídajících různým podmínkám použití zrcadla

1. - Změny stavu nalačno Při umělém osvětlení a teplotě prostředí (18-20°C) budou měření Wize Mirror pořízena na počátku nalačno a 30, 60 a 120 minut po standardizované snídani během tří po sobě jdoucích dnů.
2. - Změny světelných podmínek Měření Wize Mirror bude prováděno na základní linii pod umělým osvětlením a při teplotě prostředí (18-20 °C), poté ve 30' pod umělým osvětlením a při teplotě prostředí (18-20 °C) třikrát po sobě během stejné ráno s 20minutovým intervalem mezi akvizicemi.
3. - Změny teplotních podmínek Měření Wize Mirror se bude provádět na základní linii pod umělým osvětlením a při teplotě prostředí (18-20 °C), poté ve 30' pod umělým osvětlením a při teplotě zvýšené na 28-30 °C, 3krát za sebou během stejné ráno s 20minutovým intervalem mezi akvizicemi.
4. - Současné změny světelných a teplotních podmínek Měření Wize Mirror bude prováděno na základní linii pod umělým osvětlením a při teplotě prostředí (18-20°C), poté ve 30' pod přirozeným světlem a při teplotě zvýšené na 28-30°C, v 6. dobrovolníci 3krát po sobě během téhož dopoledne s 20minutovým intervalem mezi akvizicemi. Prohlídka potrvá přibližně 3 hodiny. Na konci návštěvy bude nabídnuta snídaně.

Aby bylo možné posoudit, zda jsou měření stabilní v krátkém časovém období, jeden ze 6 dobrovolníků podstoupí poslední návštěvu pro studii opakovatelnosti nalačno. Měření Wize Mirror bude prováděno v T0 pod umělým osvětlením a při teplotě prostředí (18-20°C) 10 po sobě jdoucích časů s 30minutovým intervalem mezi akvizicemi.

Během každé návštěvy budou provedena následující měření Wize Mirror:

• morfometrie obličeje prostřednictvím 3D rekonstrukce obrazů obličeje
• kolorimetrická analýza
• srdeční frekvence a frekvence dýchání
• autofluorescenční detekce glykace proteinu
• obsah kožního cholesterolu
• tepelně indukovaná vazodilatace aplikací teplého vzduchu o teplotě 42 °C na tvář ke studiu mikrovaskulární funkce
• výraz obličeje stresu a únavy prostřednictvím 3D rekonstrukce obrazů obličeje
• analýza vydechovaného plynu na etanol a oxid uhličitý

Rameno 2 Validační studie. Validační studie porovná data naměřená z Wize Mirror s referenčními klinickými testy u 60 zdravých dobrovolníků. Aby bylo možné ověřit, zda je Wize Mirror schopen odhalit změny fyzického a emocionálního zdravotního stavu pomocí vhodných změn životního stylu, budou měření křížově zkontrolována při registraci a po 3 měsících personalizovaných návrhů na zdravé chování.

Zdraví dobrovolníci podstoupí při náboru následující pro profilování uživatelů pro základní riziko CM

1. Zdravotní historie,
2. Fyzikální vyšetření: antropometrická měření (tělesná výška, tělesná hmotnost, obvod pasu, obvod boků) a vitální funkce (srdeční/dechová frekvence, krevní tlak)
3. Složení těla (libová hmota, tuková hmota) pomocí air displacement pletysmografie
4. Výdej energie nepřímou kalorimetrií
5. Odběr vzorků periferní žilní krve: hemoglobin, kreatinin, celkový, HDL, LDL cholesterol, triglyceridy, gama glutamyltransferáza, aspartátaminotransferáza (AST), alaninaminotransferáza (ALT), bilirubin, glukóza, inzulín, HbA1c
6. Hromadění konečných produktů pokročilé glykace (AGE) v kůži
7. Periferní arteriální tonometrie pro endotel-dependentní vazodilataci
8. Pulzní oxymetrie pro saturaci kyslíkem
9. Odběr vzorků vydechovaného plynu

10. Psychologické, vědomostní a nutriční testy

    1. měření psychické pohody: Life Orientation Test-Revised (LOT-R); Obecná stupnice vlastní účinnosti (GSES)
    2. míry úzkosti, deprese: Beck Anxiety Inventory (BAI); Beckův inventář deprese (BDI-II)
    3. měřítka kvality života: škála vnímaného stresu (PSS); Zkrácený formulář (SF)-12 Health Survey; Index závažnosti insomnie (ISI) ; Index blahobytu Světové zdravotnické organizace (WHO) (pěti).
    4. měřítka chování při jídle a kouření a fyzické aktivity: WHO STEPwise přístup ke sledování rizikových faktorů nepřenosných nemocí (STEPS); Audit C Alkohol ; Fagenstromův test; Mezinárodní dotazník fyzické aktivity (IPAQ) fyzická aktivita; Dietní přístupy k zastavení hypertenze (DASH) dietní režim
    5. měřítko motivace ke změně: Motivace ke změně pohybová aktivita, pohybová aktivita (MAC2-AF R) ; motivace ke změně, výživa (MAC2- AL R)
    6. měření zdravotní gramotnosti: Nejnovější vitální známky (NVS) budou vypočítány skóre kardio-metabolického rizika pro odhad rizikového profilu CM
    1. Srdce-SKORE
    2. Index ztučnění jater (FLI)
    3. Finské skóre rizika diabetu 2. typu (FINDRISC)
    4. Index hodnocení modelu homeostázy (HOMA).

Sběr dat pro odvození výpočetních deskriptorů pro fungování Wize Mirror bude zahrnovat pořizování snímků (statických obrázků, videí) ve viditelném světle a infračerveném pásmu před a po tepelné stimulaci při 42 °C a vzorkování vydechovaného plynu pomocí „Wize Sniffer“. Během každé návštěvy budou provedena následující měření Wize Mirror:

• morfometrie obličeje prostřednictvím 3D rekonstrukce obrazů obličeje
• kolorimetrická analýza
• srdeční frekvence a frekvence dýchání
• autofluorescenční detekce glykace proteinu
• obsah kožního cholesterolu
• tepelně indukovaná vazodilatace aplikací teplého vzduchu o teplotě 42 °C na tvář ke studiu mikrovaskulární funkce
• výraz obličeje stresu a únavy prostřednictvím 3D rekonstrukce obrazů obličeje
• analýza vydechovaného plynu na etanol a oxid uhličitý

Zdraví dobrovolníci pak budou pravidelně (minimálně 2 týdny) pořizovat snímky obličeje, odebírat vzorky vydechovaného plynu a do 12. týdne (konec studie) budou vyplňovat dotazníky životního stylu na obrazovce Wize Mirror. Na konci studijní návštěvy zopakují základní hodnocení a vyplní dotazník, aby zhodnotili snadnost použití a přijatelnost Wize Mirror.

Změny v měření Wize Mirror získané na začátku a na konci studie budou korelovat se změnami tělesné hmotnosti, obvodu pasu a indexu ztučnění jater. Posouzen bude také vztah ke kvalitě života, případně jiný dotazník dobré pohody SCORE, standardní biochemie a specifické testy.