Платформе ResearchKit от Apple уже 2 года: что достигнуто?

В марте 2015 года компания Apple пообещала создать настоящую революцию в методике проведения медицинских исследований. Она запустила ResearchKit – набор программных компонентов, позволяющих миллионам смартфонов iPhone по всему миру превратится в «мощный инструмент для научных исследований», как было заявлено самой компанией на момент анонса.

С тех пор ResearchKit – набор программных средств, наделяющих разработчиков целой библиотекой для разработки приложений на iPhone и Apple Watch, выполняющих различные функции слежения за здоровьем и организмом, – был адаптирован сразу несколькими научными командами. Одна из них решила применить платформу для создания программы для выявления симптомов подступающей болезни Паркинсона. Другая – пытается разработать высокотехнологичную методику определения признаков аутизма. Третья – ведет разработку приложения, позволяющего простым людям самостоятельно провести сканирование нательных родинок и определить, не имеется ли среди них злокачественных образований. И это лишь малая часть того, что доступно уже сейчас.

Несмотря на явную специфичность таких приложений, многие из них были загружены на телефоны пользователей десятки тысяч раз.

«Буквально за ночь начатые нами исследовательские разработки превратились в одни из самых крупнейших в истории», — заявил еще в марте 2016 года главный операционный директор Apple Джефф Уилльямс.

И все же большинство ранних исследований с использованием набора ResearchKit нельзя назвать постоянной клинической практикой. Скорее это можно рассматривать как прощупывание потенциальных возможностей мобильных приложений для сбора необходимых данных о здоровье пользователей.

Но к данному моменту ResearchKit, кажется, уже почти подобрался к тому, чтобы стать по-настоящему полезной платформой для медико-исследовательского анализа. За последние месяцы ученые с помощью ResearchKit собрали и опубликовали множество новых данных о приступах эпилепсии, астмы и различных заболеваний сердца. И сейчас рассматривается вариант дальнейшего развития технологии – превращения наших мобильных устройств в приборы для измерения медицинских параметров.

Тяжело в учении, легко в бою

Для пациентов, страдающих эпилепсией, и их лечащих врачей точные ответы даже на самые стандартные вопросы могут оказаться проблемой. Сколько приступов наблюдалось в прошлом месяце? Сколько приемов лекарств было пропущено? Некоторым пациентам сложно вспомнить даже такие вещи. Некоторые даже ведут дневники, чтобы не забыть. Именно такие люди и стали первыми, кто принял участие в исследовании Университета Джонса Хопкинса и использовал приложение ResearchKit. Руководством исследования и сбором данных занимались доктор Грегори Краусс и его команда специалистов.

В течение последних двух лет Краусс и его коллеги собирали данные о состоянии людей до, после и даже во время эпилептических приступов. Участникам исследования давалось задание: если они чувствуют, что вот-вот начнется припадок, то им было необходимо запускать приложение на своих Apple Watch и начинать проведение тестов на память и ясность сознания. Если в рамках теста человек переставал реагировать на задачи, то, вероятнее всего, это могло говорить о том, что пациент испытывал кратковременные провалы в сознании. Данные об этом подкреплялись мониторингом сердечного ритма и показателями акселерометра, с помощь датчиков в часах.

Важно отметить, что команда Краусса была первой, кто получил возможность использования данных исследований сразу же после эпилептических случаев, что в конечном итоге позволило ученым определить триггеры, приводящие к такому состоянию. Применяемые до этого методы исследования не позволяли так быстро и эффективно реагировать. В итоге выяснилось, что бессонные ночи, пропущенные приемы лекарств, стресс – все это так или иначе приводило к состояниям, когда у человека начинались приступы. О своих изысканиях ученые поделились на ежегодной встрече Американской академии неврологии 27 апреля этого года. Вскоре исследователи планируют предоставить свои данные для рецензируемого анализа и объединить усилия с другими научными командами ResearchKit, чьи работы уже были опубликованы в научных изданиях.

Тем временем Краусс и его команда уже работают над следующим амбициозным шагом своего исследования. Они начали анализировать собранные данные и постараются на их базе создать сенсор эпилепсии, который сможет предупреждать людей перед началом ужасного и потенциально опасного для их жизни события.

Сопутствующее приложение EpiWatch, работающее в фоновом режиме на часах, будет использовать физиологические данные человека для поиска признаков грядущего эпилептического припадка и уведомлять своего владельца. Краусс обещает, что приложение по обнаружению признаков эпилепсии появится в открытом доступе к осени 2017 года.

Джефф Уилльямс анонсирует ResearchKit в рамках специального мероприятия Apple на сцене Центра искусств Йерба-Буэна в Сан-Франциско

Другие научные команды, работающие с программным обеспечением ResearchKit, стараются не отставать и уже получают доступ к различным научным публикациям. Так, в январском номере журнала JAMA Cardiology была опубликована статья о мобильном приложении MyHeart Counts, которое следит за физической активностью и состоянием работы сердца. В статье указывается, что более 20 000 человек оказались не против поделиться информацией о своей ежедневной физической активности с исследователями через приложение и около 4900 пользователей ежедневно выполняли шестиминутные задачи на ходьбу. Последующий научный анализ данных показал, что почти 2/3 людей оставались половину дня практически без движения. При этом среди наименее активных участников имелись более высокие показатели риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Другая научная команда из медицинского центра Маун-Синай в марте этого года опубликовала в журнале Nature Biotechnology информацию, собранную с помощью приложения, для слежения за астматическими состояниями людей. Результаты исследования показывают, что большинство случаев приступов астмы происходит летом, а не весной, и при проявлении симптомов очень важную роль играет состояние воздушной среды.

В обоих случаях при любом другом варианте набор добровольцев, как и собственно сами эксперименты, потребовали очень много времени.

«Я думаю, что без программного обеспечения ResearchKit задача была бы крайней сложной», — отмечает Краусс. – «Благодаря этому ПО мы смогли изучить самые разные особенности эпилепсии у людей самых разных возрастных групп и из многих городов США».

К настоящему моменту его команда собрала и провела детальный анализ данных о здоровье более 1000 человек.

В одном из экспериментов научной команды центра Маун-Синай приняло участие более 2000 человек, что примерно равно числу выявленных случаев астмы Центром по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) в рамках медицинского государственного исследования 2015 года. Профессор Пей Ванг из Маун-Синай, соавтор работы, указывает, что благодаря подобному программному обеспечению их центр может собирать информацию о здоровье отдельно взятого человека в течение нескольких дней подряд, в то время как каждый человек, участвовавший в исследовании CDC, проходил его только один раз.

Работа продолжается

Несмотря на явные преимущества, у ResearchKit есть два больших недостатка, один из которых стал очевидным сразу на момент анонса программного обеспечения, а второй – после того как стали поступать первые данные от участников экспериментов.

Во-первых, для возможности участия в подобных исследованиях людям сперва было необходимо приобрести продукт компании Apple – смартфон или «умные» часы. По данным аналитического агентства Pew, в 2015 году только половина из тех, кто зарабатывает 30 000 долларов в год или чуть меньше, были способны приобрести смартфон. Многие из тех, чья зарплата ниже данного уровня, просто не смогли бы принять участие в исследованиях.

Из этого вытекает вторая проблема – разнообразие социальных слоев, а точнее его нехватка в данном исследовании. Несмотря на то, что устроители экспериментов остались довольны собранной информацией, оказывается, что в большей степени в нем принимали люди из «техно» городов и регионов вроде Сан-Франциско. Несмотря на то, что в целом статистика астматических случаев оказалась схожей с результатами опросов CDC, где принимали участие жители всех городов, респонденты, участвовавшие в эксперименте частного медицинского центра, все же в среднем были моложе, богаче и образованнее. А еще – в основном мужчины. Наблюдалась и некоторая нехватка этнического разнообразия. Среди участников эксперимента только 5 процентов были черными. В то время как, согласно той же статистике CDC по астматическим случаям, среди всего взрослого населения, у которого наблюдается астма, примерно 14 процентов составляют черные.

Эти проблемы выборки можно было бы решить сразу несколькими способами. Во-первых, мобильные устройства могли бы стать дешевле. Больше инвестиционных групп могло бы проспонсировать приобретение устройств для участия в подобных экспериментах. Или разработчики могли бы разработать приложения для большего количества различных устройств.

Последний вариант активно продвигается людьми, сотрудничающими с разработчиками платформы ResearchStack для Android, стремящейся стать аналогом ResearchKit. В теории исследователи, уже создавшие приложения под ResearchKit, конечно, могли бы и сами заняться разработкой аналогичных Android-приложений. Но на практике все оказывается гораздо сложнее. Например, постдоку Дарио Сальви из Оксфордского университета пришлось потратить немало сил, времени и средств на разработку приложения MyHeart Counts для Android. Частично из-за того, что платформа ResearchStack по-прежнему не так проста в освоении, по сравнению с ResearchKit.

Однако, безусловно, понятно, что охват и Android-аудитории позволил бы не просто расширить выборку в подобных исследованиях, это также могло бы и расширить объемы данных, которые могли бы собираться самими исследователями.

«Операционная система Android способна упростить исследователям доступ к информации о том, как они используют свои гаджеты», — говорит Лара Мангравит, президент компании Sage Bionetworks. — «При согласии пользователя мы могли бы получить доступ к логам звонков и использования Сети».

Вы удивитесь, но последнее можно использовать самым удивительным образом. Например, как говорит Мангравит, так как многие пользуются смартфонами даже в туалете, то информация о данных интернет-трафика в сочетании с GPS может помочь в разработке алгоритма выявления кишечных расстройств.

Что касается Краусса, то он не собирается ждать, пока подтянется ResearchStack, и говорит, что будет продолжать работу. По его мнению, систему, которую можно будет использовать с Android в его исследованиях, с учетом его требований к носимой электронике, придется ждать как минимум пару лет, чего он себе позволить не может.

«Я думаю, что преимущество работы с ResearchKit заключается в том, что платформа уже здесь и готова к работе. Кроме того, я считаю, что такой продукт, как Apple Watch, больше других подходит под выполнение поставленных задач», — говорит Краусс.

«Я не спорю, что и другие «умные» часы смогут собирать с такой же точностью нужные биосенсорные данные, получат удобный пользовательский интерфейс и поддержку всего того, что требуется для подобных исследований. Но на данный момент Apple Watch все это может уже сейчас».

Источник