摘要：《胃肠病学》（Gastroenterology）是美国胃肠病学会（American Gastroenterology Association，AGA）的官方杂志，是国际消化病学领域的顶级学术期刊，提供了胃肠病学基础和临床研究的最新和权威报道。首都医科大学附属北

引言

《胃肠病学》（Gastroenterology）是美国胃肠病学会（American Gastroenterology Association，AGA）的官方杂志，是国际消化病学领域的顶级学术期刊，提供了胃肠病学基础和临床研究的最新和权威报道。首都医科大学附属北京友谊医院是国家消化系统疾病临床医学研究中心和消化健康全国重点实验室依托单位，是AGA在中国唯一官方指定授权发布《胃肠病学》杂志翻译的单位。

本期为大家带来《通过可穿戴设备采集的生理数据识别和预测炎症性肠病发作》，敬请关注！

＜第44期＞

通过可穿戴设备采集的生理数据识别和预测炎症性肠病发作

通讯作者：

Robert P. Hirten 医学博士，美国纽约西奈山伊坎医学院消化内科

背景与目的

可穿戴设备能够以无创、被动的方式采集生理信号。其中多项参数已被证实与炎症性肠病（IBD）的活动度相关。本研究评估了多种生理指标与IBD发作的关联性，并探究了这些指标在疾病发作前的动态变化规律。

方法

这是一项前瞻性、观察性队列研究。来自全美的参与者每日填写疾病活动度调查问卷，记录IBD相关症状，并佩戴可穿戴设备，包括Apple Watch、Fitbit和Oura Ring。

这些设备持续采集以下纵向生理数据：心率（HR）、静息心率（RHR）、心率变异性（HRV）、步数和血氧饱和度；同时作为临床常规检测收集以下炎症指标：C反应蛋白（CRP）、红细胞沉降率（ESR）和粪便钙卫蛋白（FC），从而判断患者是否出现“炎症发作” (炎症标志物升高) 或“症状发作” (症状评分升高)。

研究采用线性混合效应模型分析HR、RHR、步数和血氧饱和度数据，应用余弦混合效应模型评估HRV的昼夜节律特征，并通过混合效应逻辑回归分析评估各生理指标对疾病发作的预测能力。

结果

本研究共纳入来自美国36个州的309例IBD患者（196例CD，113 例UC），进行了平均213天的追踪随访。

研究显示，HRV的昼夜节律模式在炎症发作期与缓解期、症状发作期与缓解期之间均存在显著差异；炎症发作期和症状发作期的HR及RHR边际均值显著升高；每日步数在炎症发作期间明显减少。HRV、HR和RHR可鉴别有症状的患者是否伴随炎症活动。在指标预测性能评估方面，在炎症发作和症状发作前7周，HRV、HR、RHR、步数及血氧饱和度即出现显著改变。

结论

基于可穿戴设备长期采集的生理指标不仅能够识别IBD发作，还能在发作前出现特征性变化，这表明其用于IBD疾病活动度监测和预测具有临床可行性。

图文摘要

研究者说

IBD是慢性复发性疾病，其炎症水平与临床症状常不吻合，且复发难以预测，致使IBD的临床管理存在重大挑战。现行疾病监测手段存在局限性：需通过血液/粪便检测、影像学或结肠镜检查等方式来评估炎症活动。然而，这些评估仅能反映单一时点的疾病状态，且操作不便并可能具有创伤性。因此，亟需开发能够实现长期、实时监测疾病活动度的新型评估方法。

随着目前使用可穿戴设备的人群越来越广泛，同时可穿戴设备收集的数据越来越多、越来越准确，使用这类数据在慢性疾病管理中的研究也越来越多。本研究是首个证明可穿戴设备既能识别慢性炎症性疾病恶化，又能鉴别有症状和无症状患者是否存在潜在炎症活动的研究。研究发现，可穿戴设备采集的生理指标在炎症发作期和症状发作期出现前7周就已发生改变。

本项研究创新性地使用可穿戴设备数据，研究其与IBD患者是否出现疾病活动的相关性。研究发现IBD活动期出现心率相关指标普遍升高、心率变异性昼夜节律紊乱以及活动量下降与血氧饱和度改变。在指标预测性能评估方面，在炎症发作和症状发作前7周，综合所有指标的预测模型对炎症发作的预测效能可达AUC 0.98（灵敏度0.92，特异度0.94），对症状发作的预测效能可达AUC 0.96（灵敏度0.89，特异度0.87），显示出其识别和预测IBD发作的临床可行性。

上医治未病是许多疾病管理的理想状态。然而目前的IBD治疗主要是“滞后干预”，即患者出现了炎症活动或症状活动后予以调整治疗方案，从而诱导患者再次缓解。之所以形成这样的治疗模式主要原因在于，只有患者出现炎症活动或症状活动后才会选择就医，此外，当前IBD诊疗主要依赖结肠镜等有创检查或时效性强的炎症标志物检测，患者往往难以及时获取或进行检查。而日常佩戴的可穿戴设备收集的连续数据，有望让医生更好的监测患者是否出现或即将出现疾病活动，为“后续疾病治疗”转向“主动预防”奠定了基础，标志着疾病管理模式的革命性转变。但需要指出的是，这种“主动预防”的治疗策略究竟如何进行，有赖于后续进一步的前瞻性研究。

此外，这项研究的一些结果也十分有趣。HRV某种意义上可以反映自主神经功能。在炎症期，HRV的中线值降低，反映交感神经亢进，标志着身体处于“应激状态”；当IBD症状发作时，HRV的昼夜波动幅度增大，提示自主神经调节失衡。这种神经调节机制是否在IBD的发生发展中起到作用是后续研究值得注意的研究点。

尽管这篇文章具有开创性的意义，但仍面临一些局限性。在这篇文章中使用的是不同品牌、型号的可穿戴设备，这些设备的监测准确性如何直接影响着研究结果的可靠性。此外，这项研究是通过社交媒体招募，佩戴可穿戴设备的人群本身具有年轻化等特点，限制结果外推性。IBD患者的日常管理复杂，面临饮食、药物等多方面影响因素，单一的可穿戴设备收集的数据进行IBD患者疾病活动预测的维度显然较为单一。但随着人工智能的逐渐发展，相信这类数据作为一个模态进行训练有望可以提高预测性能，进而为IBD患者的精准医疗奠定基础。

译者简介

译者

张子南

医学博士

消化内科医师

医学博士，首都医科大学附属北京友谊医院消化内科医师。北京中医协会基层医生消化工作委员会青年委员。主持友谊医院种子计划课题，作为骨干成员参与国家卫生健康委, 癌症、心脑血管、呼吸和代谢性疾病防治研究国家科技重大专项。主要从事炎症性肠病、机器学习与影像组学等临床研究。近5年在GIE、Endoscopy等国际学术期刊发表论文10余篇。

审核

施海韵

医学博士、主任医师

副教授、青年博导

医学博士，首都医科大学附属北京友谊医院消化内科主任医师，副教授，青年博导。中华医学会消化病学分会胃肠微生态学组委员，北京医学会消化病学分会肠道疾病专业副召集人，北京医学会消化病学分会青年论坛副召集人。入选北京市优秀青年人才、北京市科技新星计划等多项人才计划。主持国家自然科学基金、首都临床特色应用研究等多项科研课题。在国际、国内学术期刊发表论文30余篇，多次在DDW、APDW等国际国内学术会议做汇报交流并获青年研究者奖。主要研究方向：炎症性肠病、结直肠肿瘤与肠道微生态。

总审核

张澍田

主任医师、教授

博士生导师

首都医科大学附属北京友谊医院院长，消化健康全国重点实验室主任，国家消化系统疾病临床医学研究中心主任，国家临床医学协同研究创新联盟秘书长，中国医院协会第三、四届副会长，中华医学会消化内镜学分会第七届主任委员，中华医学会消化病学分会第九届副主任委员，北京医学会消化内镜学分会第六届主任委员，北京医学会消化病学分会第十届主任委员，中国医师协会消化医师分会第四、五届会长，亚太消化内镜学会第六、七届委员，世界华人消化医师协会第一届会长，中华消化内镜杂志主编，中华消化杂志副主编，中华医学杂志（英文版）副主编。

首都医科大学附属北京友谊医院

消化中心简介

西城院区

通州院区

顺义院区

首都医科大学附属北京友谊医院消化中心以食管、胃肠及肝胆胰腺疾病的内镜介入(微微创)诊断与治疗为特色，国内领先、国际知名。是消化健康全国重点实验室、国家消化系统疾病临床医学研究中心、国家重点临床专科、北京市消化疾病中心。由消化一、二、三科、消化内镜中心（全球20家最卓越之一）、消化实验室和消化六科组成。共有医生99人、科研人员27人、科研辅助人员15人、护士102人。现有病床150张，消化内镜中心总面积5400平方米，共有46个操作台，其中ERCP6台。实验室总面积6000平方米。

西城院区：位于首都核心区（前门南、天坛西）

通州院区：位于北京城市副中心

顺义院区：位于首都机场附近的后沙峪

来源：壹生