As informações de condicionamento físico de dispositivos vestíveis podem revelar quando o corpo está lutando contra uma infecção. Fotografia / Pedra de Nico De Pasquale via Getty Images

A dificuldade que muitas pessoas têm para fazer o teste para SARS-CoV-2 e os atrasos no recebimento dos resultados dos testes tornam o alerta precoce de possíveis infecções por COVID-19 ainda mais importante, e dados de dispositivos de saúde e fitness vestíveis são promissores para identificar quem pode ter COVID-19.

O dispositivo vestível de hoje reúne dados sobre atividade física, frequência cardíaca, temperatura corporal e qualidade do sono. Esses dados são normalmente usados ​​para ajudar as pessoas a rastrear o bem-estar geral. Smartwatches são o tipo mais comum de vestível. Existem também pulseiras inteligentes, anéis e fones de ouvido. Roupas, sapatos e óculos elegantes também podem ser considerados "vestíveis". Marcas populares incluem Fitbits, Apple Watches e Garmin.

Vários estudos são algoritmos de teste que avaliar dados de dispositivos vestíveis para detectar COVID-19. Os resultados até agora mostram que o conceito é sólido. No entanto, os wearables podem ser caros e, às vezes, difíceis de usar. Abordar essas questões é importante para permitir que o maior número possível de pessoas se beneficiem delas.

Detectando doenças semelhantes à gripe

Como os wearables são ferramentas excelentes para monitorar as condições gerais de saúde, os pesquisadores começaram a estudar maneiras de usá-los para detectar doenças antes da pandemia de COVID-19. Por exemplo, os pesquisadores usaram dados do Fitbit para identificar pessoas que podem ter uma doença semelhante à influenza de sua frequência cardíaca em repouso e padrões de atividade diária. Uma frequência cardíaca elevada em repouso pode estar relacionada a uma infecção.

Trackers de Fitness como este Fitbit monitora a freqüência cardíaca, atividade e qualidade do sono. Frequência cardíaca elevada em repouso é um sinal de infecção. Krystal Peterson / Flickr

A maioria dos modelos Fitbit mede e registra a frequência cardíaca, portanto, os dispositivos podem ser usados ​​para detectar períodos de aumento da frequência cardíaca em repouso. Eles também medem e registram a atividade, para que possam identificar níveis reduzidos de atividade diária. A combinação dessas duas medidas permitiu aos pesquisadores prever melhor quem tinha uma doença semelhante à influenza.

Não é possível determinar se um usuário de dispositivo inteligente tem uma doença específica apenas com essas medidas de dados. Mas observar uma mudança repentina nessas condições pode levar as pessoas a se isolarem e fazerem exames diagnósticos, o que pode reduzir a propagação de doenças transmissíveis como COVID-19.

Temperatura corporal

Febre e tosse persistente são os sintomas mais comuns de COVID-19. Isso gerou uma ampla seleção de termômetros, mais comumente termômetros infravermelhos sem contato.

Apesar da onipresença dos termômetros, os sensores de temperatura em wearables são incomuns. Isso se deve em parte a quão complicado é para obter a temperatura corporal real a partir de medições baseadas na pele. A temperatura da pele varia de acordo com as condições ambientais e os níveis de estresse, a evaporação do suor pode diminuir a temperatura da pele e os sensores de temperatura às vezes têm contato abaixo do ideal com a pele.

Existem patches de temperatura vestíveis que se comunicam com dispositivos inteligentes e registram a temperatura continuamente. Mas a temperatura corporal não é 100% preditiva de doença, e é impossível diagnosticar uma infecção específica, como COVID-19, usando apenas a temperatura corporal. No entanto, um alerta de febre pode levar a uma intervenção precoce.

Suor e lágrimas

A pesquisa em tecnologia de detecção continua a expandir as possibilidades de dispositivos vestíveis como dispositivos de monitoramento e diagnóstico de saúde. É provável que o surto de COVID-19 influencie a direção desta pesquisa, bem como a acelere.

A parte de trás disso Smartwatch Garmin mostra os sensores que usam luz para iluminar os vasos sanguíneos para medir a frequência cardíaca. Tina Arnold / Flickr

Uma abordagem é criar sensores que detectar compostos no suor da pele. Esses compostos podem fornecer muitas informações sobre a saúde de uma pessoa. O pH, os íons de sódio, a glicose e o teor de álcool são apenas algumas das coisas que os sensores emergentes de suor podem detectar. As lágrimas também contêm compostos do corpo, por isso os pesquisadores estão investigando detecção química usando lentes de contato e lentes inteligentes.

A taxa de suor também pode ser medida, o que pode ser usado como um indicador de temperatura, então esses sensores estão sendo examinados para uso em ajudando a detectar COVID-19.

Para detectar vírus

A desvantagem de muitos sensores vestíveis existentes é que eles não podem realmente detectar a presença de um vírus como o SARS-CoV-2. Para fazer isso, eles teriam que detectar o RNA específico do vírus.

A detecção de RNA normalmente envolve várias etapas, incluindo a extração de RNA de uma amostra, fazendo muitas cópias do RNA e identificando o RNA. Embora tenha havido muito progresso na miniaturização de equipamentos de detecção de RNA para uso em testes rápidos e imediatos, ainda há um longo caminho a percorrer antes de caber em dispositivos vestíveis.

Grande parte da pesquisa em andamento sobre o desenvolvimento de detecção rápida de patógenos no local de tratamento usa a tecnologia “lab-on-a-chip”. Lab-on-a-chip refere-se ao objetivo de reduzir os testes de laboratório que antes exigiam muitos equipamentos grandes ao tamanho de um chip de computador ou lâmina de microscópio.

Um exemplo é um Teste de diagnóstico COVID-19 submetidos a ensaios clínicos. O sensor do teste é um especialista transistor de efeito de campo sensível a íons (ISFET) que é projetado para responder à presença do RNA do vírus. O dispositivo pode realizar um teste em menos de uma hora, mas requer uma amostra coletada por swab nasal.

Embora essa tecnologia não seja vestível, ela pode se tornar o ponto de partida para futuros vestíveis de detecção de vírus, porque podem ser pequenos e usar pouca energia. Um dispositivo vestível que monitora continuamente uma pessoa e indica que ela contraiu ou foi exposta ao vírus permitiria que a pessoa procurasse tratamento e se isolasse para evitar uma propagação posterior.

Chaves de fenda e tricorders sônicos

Fãs do Dr. Quem conhece o chave de fenda sônica, e os seguidores de Star Trek sabem o tricorder. O wearable ideal do futuro seria semelhante a esses dispositivos fictícios maravilhosos. Seria capaz de detectar a presença do vírus no ambiente ao redor do usuário, proporcionando a oportunidade de sair antes de ficar exposto.

Mas a detecção de vírus transmitidos pelo ar requer equipamentos significativos para coletar amostras de ar e analisá-las. Outros métodos, como o biossensor fototérmico plasmônico, fornecem resultados promissores, mas ainda exigem que o usuário execute a análise. Levará algum tempo até que um smartwatch seja capaz de alertar seu usuário sobre a presença de um vírus perigoso.

Vestível e acessível

Apesar de toda a promessa de wearables como ferramentas para enfrentar a pandemia COVID-19 e futuras pandemias, existem barreiras para o uso generalizado dos dispositivos. A maioria dos wearables são caros, podem ser difíceis de aprender para usar por falantes não nativos de inglês ou são desenvolvidos sem dados de uma ampla base de população. Existe o risco de muitas pessoas não aceitam a tecnologia.

O desenvolvimento contínuo de wearables baseados na saúde amplamente aceitos deve incluir a opinião da comunidade, conforme descrito em um Resumo do workshop da National Academies. Ao garantir que todos tenham acesso aos wearables e os aceitem, os dispositivos podem ajudar a manter as pessoas saudáveis ​​em meio a uma pandemia global. A pesquisa em andamento deve resultar em tecnologia aprimorada que, com cuidado, beneficiará toda a sociedade.

Sobre o autor

Albert H. Titus, Professor de Engenharia Biomédica, Universidade de Buffalo, Universidade Estadual de Nova York

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.