Zastosowanie inteligentnych urządzeń w wychwytywaniu cyfrowych biomarkerów w zaburzeniach odżywiania

Zaburzenia odżywiania to złożone schorzenia psychiczne, charakteryzujące się nieprawidłowymi nawykami żywieniowymi oraz niepokojącymi myślami na temat masy i kształtu ciała, znacząco wpływające zarówno na zdrowie psychiczne, jak i fizyczne. Według Międzynarodowej Klasyfikacji Chorób, wersja 11, zaburzenia odżywiania i odżywiania obejmują kilka podtypów, takich jak jadłowstręt psychiczny (AN), bulimia psychiczna (BN) i zaburzenie objadania się (BED). Podtypy te często obejmują wzorce restrykcyjnego lub nadmiernego spożycia żywności, co prowadzi do poważnych problemów zdrowotnych i upośledzenia w codziennym funkcjonowaniu.

Biorąc pod uwagę rosnącą w ostatnich latach częstość występowania i głębokie skutki zaburzeń odżywiania, w tym wysoką śmiertelność i znaczne obciążenia ekonomiczne, istnieje pilna potrzeba opracowania innowacyjnych strategii zarządzania oraz skuteczniejszych systemów selekcji i monitorowania w celu wczesnej interwencji i opieki domowej.

W opiece nad osobami z zaburzeniami odżywiania niezbędna jest wszechstronna i ciągła ocena stanu fizycznego i psychicznego. Zgodnie z zaleceniami brytyjskiego Narodowego Instytutu Doskonałości Zdrowia i Opieki (NICE) oraz Królewskiego Kolegium Psychiatrów monitorowane kluczowe wskaźniki kliniczne obejmują utratę masy ciała, BMI, tętno, ciśnienie krwi, temperaturę, stan nawodnienia i czynność mięśni. Monitorowanie tych markerów ma kluczowe znaczenie dla wczesnego wykrywania powikłań medycznych, takich jak zaburzenia równowagi elektrolitowej, zaburzenia rytmu serca i niedociśnienie ortostatyczne, które stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia. Ponadto markery te pomagają ocenić nasilenie choroby, ukierunkować dostosowanie leczenia i zapewnić pacjentowi bezpieczeństwo podczas rekonwalescencji.

Tradycyjne metody oceny tych biomarkerów są jednak uciążliwe i czasochłonne. Wraz z postępem technologii nowatorskie inteligentne urządzenia mogą skutecznie wykrywać tradycyjne biomarkery, takie jak tętno i ciśnienie krwi, jednocześnie badając potencjalne nowe mierniki choroby. Dlatego też niniejsze badanie ma na celu walidację i zbadanie potencjału tych technologii w zakresie zapewnienia monitorowania porównywalnego z metodami tradycyjnymi oraz integracji zebranych danych w celu wygenerowania zaawansowanego wglądu w stan zdrowia osób z zaburzeniami odżywiania.

Według wcześniejszych badań analiza informacji o twarzy, w tym cech statycznych i dynamicznych ruchów, w połączeniu z zaawansowanymi algorytmami i uczeniem maszynowym, pozwala oszacować masę ciała, BMI, wielkość ślinianki przyusznej i stan skóry. Kiedy analizę wzorca głosu połączy się z dynamiką twarzy na etapie wprowadzania do dziennika wideo i zadania reakcji na obraz, podczas którego uczestnicy dzielą się swoimi przemyśleniami na temat konkretnych obrazów, oczekuje się dalszej oceny stanu fizycznego i psychicznego, szczególnie podczas omawiania drażliwych tematów lub obrazów, takich jak jako żywność wysokokaloryczna. Szacunki te można wykorzystać do interpretacji stanu zdrowia osób z zaburzeniami odżywiania. Dodatkowo fotopletyzmografia (PPG) przy użyciu inteligentnych urządzeń może wykryć subtelne zmiany w widmie kolorów wywołane dynamiką objętości krwi w obszarach twarzy i opuszków palców, umożliwiając oszacowanie częstości akcji serca (HR), ciśnienia krwi (BP), częstości oddechów (RR). , poziom tlenu we krwi, poziom glukozy we krwi i temperaturę ciała. Technologia ta, potwierdzona na zdrowych osobach, wykazuje znaczny potencjał do zastosowania u pacjentów z zaburzeniami odżywiania, którzy są podatni na problemy sercowo-naczyniowe i oddechowe z powodu stresu fizjologicznego i braku równowagi żywieniowej. Takie podejście zapewnia istotny wgląd w stan zdrowia fizycznego osób, szczególnie biorąc pod uwagę znaczne upośledzenie siły mięśni często obserwowane u osób z zaburzeniami odżywiania.

Oprócz zdrowia fizycznego w badaniu tym zbadane zostaną również cechy psychologiczne, które mogą poprawić dokładność identyfikacji stanu zaburzeń odżywiania. Będzie to obejmować oceny oparte na kwestionariuszach i skomputeryzowane zadanie pomiaru procesów psychologicznych. W szczególności składający się z 7 elementów kwestionariusz uogólnionego zaburzenia lękowego (GAD-7) i składający się z 9 elementów kwestionariusz zdrowia pacjenta (PHQ-9) ocenią odpowiednio nasilenie lęku i depresji, natomiast kwestionariusz badania zaburzeń odżywiania (EDE-Q) oceni cechy zaburzeń odżywiania, w tym powściągliwość w jedzeniu, obawy dotyczące jedzenia, obawy dotyczące kształtu i obawy dotyczące wagi. W przypadku młodszych uczestników zostaną wykorzystane wersje tych kwestionariuszy dla młodzieży. Co więcej, ponieważ impulsywność i kontrola poznawcza są często zaburzone u osób z zaburzeniami odżywiania, w tym badaniu oceniane będą te funkcje poznawcze za pomocą dostosowanego zadania sygnału zatrzymania (SST), które uwzględnia wrażliwe sygnały, takie jak wskazówki dotyczące wysokokalorycznego pożywienia (SST specyficzne dla żywności, FSST). Zadanie to pomoże w monitorowaniu kontroli poznawczej związanej z postępem zaburzeń odżywiania i potencjalnie poprawi dokładność oceny stanu zdrowia tych osób.

Celem tego badania jest walidacja wyżej wymienionych biomarkerów i modeli przechwytywanych przez inteligentne urządzenie oraz zbadanie zmian w tych biomarkerach i stanie psychicznym na różnych etapach i stopniu nasilenia zaburzeń odżywiania. Dane będą zbierane przez 16 tygodni, zarówno od pacjentów hospitalizowanych, jak i pacjentów ambulatoryjnych. Większość danych, w tym biomarkery życiowe i fizyczne, dane twarzy oraz zgłaszane przez siebie pomiary lęku i depresji, będą gromadzone co tydzień, raz lub dwa razy w tygodniu, z korektami ze względu na osoby rzadziej odwiedzające. Natomiast EDE-Q, zadanie FSST i kwestionariusz akceptacji pacjenta, który ocenia akceptację pacjentów dla procedur gromadzenia danych, zostaną przeprowadzone trzykrotnie w trakcie badania, w tygodniach 1, 8 i 16. Przeprowadzając to badanie, badacze mają nadzieję zwiększyć użyteczność i akceptację nieinwazyjnych narzędzi monitorowania, dostarczając cennych informacji na temat stanu zdrowia osób z zaburzeniami odżywiania.