Прогнозирование риска заболеваний у взрослых с использованием носимых устройств, данных о слухе и состоянии здоровья

Это исследование представляет собой проспективное когортное исследование, разработанное для интеграции мультимодальных данных о здоровье с целью разработки и валидации персонализированных моделей прогнозирования риска заболеваний у взрослых, проживающих в сообществах Тайваня. Исследование сосредоточено на объединении активно собираемых исследовательских данных, непрерывных данных с носимых устройств, результатов оценки слуха и лонгитюдных медицинских записей для лучшего понимания перехода от здоровья к субклиническим состояниям и хроническим заболеваниям.

Участники в возрасте 18 лет и старше будут набираться из сообществ. После получения информированного согласия процедуры исследования будут включать структурированный опросник, тональную аудиометрию и 2 недели мониторинга с помощью умных часов. Опросник будет собирать демографические характеристики, личный и семейный анамнез заболеваний, а также факторы образа жизни, такие как физические упражнения, сон, курение и употребление алкоголя. Функция слуха будет оцениваться с помощью тональной аудиометрии. Непрерывные физиологические данные, собираемые с носимого устройства, будут включать частоту сердечных сокращений и физическую активность, такую как количество шагов. Исследовательский персонал будет помогать участникам с настройкой устройства, установкой приложения и инструкциями по использованию для повышения полноты и согласованности данных.

С разрешения участников исследование также получит данные личных медицинских записей и свяжет исследовательские данные с базами данных национального медицинского страхования для поддержки лонгитюдного наблюдения и определения исходов заболеваний. Эти связанные источники данных могут включать записи амбулаторного, стационарного лечения, аптечные данные, данные о страховом покрытии, тяжелых заболеваниях, реестре смертей, реестре рака и записи профилактических медицинских осмотров взрослых. Интеграция этих разнородных источников данных предназначена для предоставления более полной картины индивидуальных траекторий здоровья и прогрессирования заболеваний, чем это возможно с любым отдельным источником данных.

Научные цели исследования заключаются в следующем:

1. оценка взаимосвязей между состоянием слуха, факторами образа жизни и непрерывными физиологическими показателями, полученными с носимых устройств;
2. идентификация комбинаций ключевых предикторов, связанных с прогрессированием от здоровья к субклиническим или хроническим состояниям заболеваний;
3. создание аналитической структуры для интеграции разнородных данных из опросников, тестов слуха, носимого мониторинга и медицинских баз данных; и
4. разработка и валидация высокоточных персонализированных моделей прогнозирования риска заболеваний с использованием статистических методов и методов машинного обучения.

Обработка данных будет включать очистку данных, обработку пропущенных значений, проверку выбросов, стандартизацию и интеграцию данных из различных источников. Статистический анализ будет включать корреляционные и регрессионные подходы для изучения взаимосвязей между слухом, образом жизни и переменными с носимых устройств. Методы машинного обучения, включая отбор признаков и алгоритмы обучения с учителем, такие как случайные леса и методы градиентного бустинга, будут использоваться для идентификации важных предикторов и построения моделей прогнозирования риска. Производительность моделей будет оцениваться с помощью таких показателей, как площадь под кривой рабочих характеристик приемника и точность. Внутренние и, где это возможно, внешние стратегии валидации будут использоваться для оценки надежности и обобщаемости.

Центральная гипотеза исследования заключается в том, что интеграция показателей слуха, информации об образе жизни, носимых физиологических данных и лонгитюдных данных медицинских записей улучшит прогнозирование риска заболеваний по сравнению с моделями, основанными только на одном типе данных. Долгосрочная цель — поддержка раннего выявления лиц высокого риска, содействие персонализированному управлению здоровьем и предоставление доказательств для стратегий профилактического здоровья во взрослой популяции.

Особое внимание будет уделяться конфиденциальности и защите данных. Все исследовательские данные будут кодироваться с использованием уникальных идентификаторов исследования. Файл связи, соединяющий идентификаторы исследования с личными идентификаторами, будет храниться отдельно с ограниченным доступом и шифрованием. После завершения и проверки процедур сбора, очистки и связывания данных файл связи будет окончательно уничтожен, чтобы последующие анализы проводились только на обезличенных данных. Любые отчеты или публикации, полученные в результате исследования, будут представлять агрегированные результаты без личной идентифицирующей информации.