Anonim

Anmerkung des Herausgebers: In diesem Einzelinterview spricht Dr. med. Eric J. Topol, Chefredakteur von Medscape, mit Dr. Donna Spruijt-Metz, einer Expertin für Fettleibigkeit bei Kindern, darüber, wie mobile Datenerfassung und tragbare Sensortechnologie möglich sind potenziell die Epidemie der "Diabesität" in den Vereinigten Staaten reduzieren.

Suche nach einer besseren Datenerfassung

Eric J. Topol, MD: Hallo. Ich bin Eric Topol, Chefredakteur von Medscape, und ich freue mich sehr, Donna Spruijt-Metz von der University of Southern California begrüßen zu dürfen. Wir werden über ihr Programm für mobile Gesundheit und Fettleibigkeit sprechen. Donna, erzähl uns ein wenig über deinen Hintergrund und wie du zur mobilen Gesundheit gekommen bist.

Donna Spruijt-Metz, PhD: Mein Hintergrund liegt in der Adipositasforschung, vorwiegend in der Adipositas bei Kindern. Vor langer Zeit, bevor der Begriff "mobile Gesundheit" existierte, führte ich eine In-Lab-Studie durch, in der ich übergewichtige hispanische und afroamerikanische Kinder in unser Labor brachte, wo sie zwei Tage lang nach der Schule Sport treiben, Ernährungsunterricht nehmen und motivierende Gesprächsführung. Wir haben Daten wie gute Forscher vor und nach der Intervention gesammelt. Als sich diese Intervention abwickelte und ich mit diesen Kindern vor Ort war, wurde mir klar, dass wir alle diese Daten haben, die wir verwenden könnten, aber wir sehen sie uns erst an, wenn der Prozess beendet ist.

Nicht nur das. Ich habe mit einem der Kinder über das Motivationsinterview gesprochen - und wir führen eine randomisierte kontrollierte Studie durch, sodass jeder die gleiche Behandlung erhalten muss - und ich wusste, dass sie kurz davor war, eine volle Stunde lang über Zucker zu sprechen. gesüßte Getränke und warum sie schlecht sind. Ich hatte gerade mit ihr gesprochen und wusste, dass sie sie nicht trinkt. Sie hatte andere Laster, aber keine zuckerhaltigen Getränke. Ich dachte mir, wir werden dieses Kind verlieren und wir verwenden nicht die Daten, die wir haben. Und in der ersten und letzten Woche gab es keine Beschleunigungsmesser. Wir könnten diese Daten die ganze Zeit haben. Es muss einen besseren Weg geben, und das hat mich dazu gebracht.

Dr. Topol: Das war also der Anstoß, bei diesen Kindern, die Minderheiten repräsentieren, mobile Daten aus der realen Welt zu sammeln?

Dr. Spruijt-Metz: Richtig.

Echtzeitinterventionen

Dr. Topol: Was haben Sie daraus gelernt?

Dr. Spruijt-Metz: Die Kinder, mit denen ich arbeite, lieben die Aufmerksamkeit in Echtzeit. Wenn wir mit neuen Technologien in Echtzeit intervenieren, stehen diese mit uns in Verbindung. Eine meiner Echtzeitinterventionen ist die sogenannte Just-In-Time-Adaptive Intervention. "Just in Time", weil es im Kontext ist, was so wichtig ist. Es ist, wenn Sie es brauchen. Wir greifen in das sitzende Verhalten dieser Kinder ein - lassen sie nicht hereinkommen und sagen ihnen: "Sie müssen weniger sesshaft sein", spüren aber, dass sie für eine bestimmte Zeit sesshaft waren, und schreiben ihnen eine SMS, um sie wissen zu lassen, dass es so ist Zeit, sich zu bewegen.

Dr. Topol: Müssen Sie ihnen ein Smartphone geben?

Dr. Spruijt-Metz: Es kommt darauf an. Für einige der Untersuchungen, die wir derzeit durchführen, verwenden wir unsere eigenen Telefone. Daher müssen sie beispielsweise über ein Android-Telefon verfügen, um an einer bestimmten Studie teilnehmen zu können. Für andere geben wir ihnen Telefone. Wir haben auch einsetzbare Sensoren im Haushalt, um zu versuchen, ihr Verhalten im Kontext der Familie zu verstehen.

Der Heilige Gral der Adipositasforschung

Dr. Topol: Kürzlich gab es eine Studie, die Sie vielleicht im Zellstoffwechsel gesehen haben [1], in der das Salk-Institut in La Jolla eine Smartphone-App erstellt hat, mit der Informationen über alle Lebensmittel gesammelt werden können, die man tagsüber isst. Sie fanden heraus, dass die Menschen den ganzen Tag essen, nicht nur in drei Mahlzeiten und besonders abends. Wäre es nicht schön, wenn wir passiv erkennen könnten, was die Leute aufnehmen?

Dr. Spruijt-Metz: Das ist in der Adipositasforschung die böse Frage.

Dr. Topol: Es fehlt der Heilige Gral?

Dr. Spruijt-Metz: Es ist der Heilige Gral. Es gibt eine Reihe verschiedener Bemühungen. Es gibt zwei beste Maßnahmen, die wir haben. Es gibt doppelt gekennzeichnetes Wasser: Sie trinken mit Isotopen gekennzeichnetes Wasser und geben mir dann für die nächsten 10 Tage Ihre ganze Pisse. Das macht Spaß und Kinder lieben es - nein. Es gibt uns auch Energie rein und Energie raus, aber wir wissen nicht, was sie essen.

Unmittelbar nach diesem Goldstandard ist ein 3-tägiger Ernährungsrückruf, der bestenfalls unzuverlässig ist. Es ist nicht so sehr, dass Menschen lügen, aber sie erinnern sich nicht daran, was sie gegessen haben. Sie wissen nicht, was im Essen war. Selbst wenn wir sie 3 Tage lang mit der besten Unterstützung durch einen Ernährungsberater anrufen, sind sie nicht zuverlässig. Von dort geht es bergab.

In einigen Labors in Hawaii und Pittsburgh haben sie versucht, Fotos aufzunehmen und dann maschinell die Erkennung der Lebensmittel auf dem Teller zu lernen. Ich denke, es ist ein Kaninchenbau.

Dr. Topol: Es ist eine schwierige Frage, nicht wahr? Hoffen wir, dass sich diese Technologie eines Tages weiterentwickelt. Ich habe einige Dinge gesehen, wie den Versuch, die Leitfähigkeit von Geweben zu untersuchen. Die Leute versuchen es definitiv, aber wie wir sagen, ist dies eine schwierige Funktion.

Dr. Spruijt-Metz: Nun, die Frage ist, ich fange an zu denken, müssen wir es wissen? Um den Stoffwechsel zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, was Menschen essen - genau was sie essen. Dann möchten Sie vielleicht eine kontrollierte Fütterungsstudie durchführen. Aber um das Verhalten zu verstehen und zu ändern, müssen wir das möglicherweise nicht wissen. Ich weiß es nicht. Meine Jury ist immer noch nicht da.

Die Herausforderung, das Verhalten zu ändern

Dr. Topol: Ich wollte mit Ihnen, Donna, darüber sprechen, wie sich das Verhalten ändert, die ultimative Herausforderung. Die Hoffnung ist, dass es durch mobile Konnektivität Rückkopplungsschleifen und eine neue Art des Eingreifens gibt. Nicht nur Daten über Dinge wie Aktivität erhalten; Sie hätten auch die Möglichkeit, es zu spielen, Wettbewerbe mit Kollegen und Nachbarn, Facebook-Freunden usw. zu verwalten, und Sie könnten Anreize dafür schaffen, sei es mit Finanzen oder anderen Mitteln. Glauben Sie, dass wir den Fall lösen können? Offensichtlich ist Fettleibigkeit ein so dominantes Problem und es ist schrecklich, die Rate bei Kindern zu sehen. Könnte dies eine Möglichkeit sein, mit diesen anderen Tools, die über die Smartphone-Konnektivität hinausgehen, endlich damit zu beginnen, das Verhaltensproblem anzugehen?

Dr. Spruijt-Metz: Ich denke, dass nur ein Smartphone niemals ausreichen wird. Es ist nur ein Gerät.

Es muss klug sein. Es muss eine gute künstliche und echte Intelligenz dahinter haben. Ich denke, dass es immer eine Kombination aus tragbaren oder einsetzbaren Smartphones und Sensoren sein wird, damit wir wissen, was die Leute tun, und uns in Echtzeit an ihre persönlichen Bedürfnisse anpassen können. Es ist personalisiert. Präzise Verhaltensmedizin ist das, was wir bekommen, was wir jetzt mit diesen Technologien in Echtzeit tun können. Glaube ich, dass Gamification helfen wird? Ich weiß es nicht. Ich habe einige Spiele entwickelt. Ich habe auf diesem Gebiet gearbeitet.

Dr. Topol: Besonders bei Kindern, würden Sie denken.

Dr. Spruijt-Metz: Es ist sehr schwierig, ein gutes Spiel zu entwickeln. Es muss verdammt glatt sein, bevor es funktioniert. Sogar Angry Birds - irgendwann werden die Leute es leid. Ich denke, Gamification hat noch etwas anderes zu bieten, das sehr cool ist. Das heißt, Sie können es als Werkzeug verwenden, um Kindern Dinge beizubringen, ohne sie testen zu müssen.

Dr. Topol: Oder das Gefühl, dass sie pädagogische Manöver durchlaufen müssen.

Dr. Spruijt-Metz: Sie können einfach vom Back-End aus beobachten, was sie tun, und wenn Sie das anhand der Spielmechanik und der Spielqualität klären, können Sie sehen, wo sie kämpfen und wo sie nicht kämpfen .

Dr. Topol: Was ist mit dem gemanagten Wettbewerb mit anderen Kindern und Gleichaltrigen? Ist das eine Strategie, die Sie verwenden?

Dr. Spruijt-Metz: Ich bin mir nicht sicher, ob Wettbewerb immer der richtige Weg ist. Ich denke, es ist manchmal gut für einige Leute. [Professorin für Präventivmedizin an der Northwestern University] Bonnie Spring hat wirklich großartige Arbeit mit Erwachsenen geleistet, wo sie anonymisiert ist. Sie haben Teams, aber Sie wissen nicht wirklich, wer im Team ist. Ich denke, es kann für Kinder funktionieren. Es muss wirklich gut gemacht werden.

Dr. Topol: Es wurde noch nicht getestet, oder?

Dr. Spruijt-Metz: Nun, Sie können es nicht testen. Wenn Sie anfangen, über mobile Gesundheit zu sprechen und Spiele und Wettbewerbe einzubetten, hängt alles davon ab, wie Sie es tun und welche anderen Dinge es umgeben. Wenn ich eine schreckliche Intervention mache und daraus Wettbewerbe mache und es dann nicht zu helfen scheint, ist Wettbewerb dann nicht gut oder die anderen Elemente? Hier ist es wichtig, dass einige der [Forscher der Pennsylvania State University] Linda Collins sich mit fraktionalen faktoriellen Entwürfen befassen, was im Rahmen einer größeren Intervention funktioniert und was nicht. Darauf kann ich Ihnen keine gute Antwort geben.

Erfassung von Umweltfaktoren

Dr. Topol: Was ist mit den anderen Faktoren, die heute nicht unbedingt gut erfasst werden? Wir haben über die tatsächliche Nahrungsaufnahme gesprochen, aber was ist mit dem Schlaf und anderen Umweltfaktoren, die wir auf keiner Ebene so gut quantifizieren oder sogar erfassen können? Was denkst du über diese?

Dr. Spruijt-Metz: Ich denke, wir kommen mit Schlaf dorthin. Ich mag das Wiegenlied-System. Ich liebe ihre Arbeit. Ich mag die einsetzbaren Systeme. Ich denke, dass einige der kombinierten Sensoren - Sensoren im Zimmer und ein am Handgelenk getragener Sensor - funktionieren können. Es wird Ihnen nicht alle Dinge geben, die Sie mit der Überwachung des Tiefschlafes erreichen können, aber ich denke, es wird Ihnen genug geben, um zu wissen, wo Menschen versagen und was ihren Schlaf stört. Was ich an den neuen Erfassungsmodalitäten für das Schlafen wirklich mag, ist, dass sie den Kontext berücksichtigen.

Dr. Topol: Ich habe eine gesehen, die ziemlich außergewöhnlich ist, weil sie im Vergleich zur Polysomnographie günstig ist. Diejenigen, die sich unter der Matratze befinden und nur grobe Bewegungen erfassen, sind nicht unbedingt sehr genau.

Aber ich denke du hast recht. Ich denke, das könnte integriert werden. Eines der Probleme, die wir heute mit mobilen Apps haben, ist, dass sie jeweils als Einzelstücke entwickelt wurden. Wir haben das integrative Master-Dashboard und den virtuellen Coach und so etwas nicht bekommen. Hoffentlich wird sich dies im Laufe der Zeit so entwickeln.

Das große Ganze: Umkehrung der "Diabesität" -Epidemie

Dr. Topol: Lassen Sie uns jetzt über das Gesamtbild sprechen. Wir haben ein massives Problem mit Diabesität, und ich bin mir nicht sicher, ob die Daten darauf hindeuten, dass wir Fortschritte machen. Was wird uns endlich um dieses ernste Problem von epidemischem Ausmaß bringen?

Dr. Spruijt-Metz: Ich werde auf das zurückkommen, was Sie über den Schlaf gesagt haben. Es ist eine Umgebung, in der wir leben. Wir leben in der Zeit und wir leben im Kontext. Das macht die mobile Technologie so großartig, weil sie all das erfassen kann. Ich denke, wir fangen an, [Diabesität] in den Griff zu bekommen, weil sie nicht weiter zunimmt - obwohl die krankhafte Fettleibigkeit an der Spitze zunimmt. Aber wir haben den Fluss ein bisschen gestoppt, die Blutung gestoppt. Ich denke, wir können das in den Griff bekommen. Wenn ich das nicht denken würde, würde ich etwas anderes mit meinem Leben machen.

Dr. Topol: Wurden Sie im Laufe der Jahre entmutigt?

Dr. Spruijt-Metz: Ich bin immer entmutigt und immer ermutigt. Ich denke, der Wendepunkt wird darin bestehen, die zwischenmenschliche, interindividuelle Variabilität zu verstehen - wie ich mit Ihnen interagiere. Wir haben eine nette neue Studie, die die National Science Foundation gerade finanziert hat und die einsetzbare Sensoren im Haushalt verwendet, um die familiären Interaktionen beim Essen in den Familien fettleibiger Kinder zu verstehen. Es werden einige einfache Leuchtfeuer verwendet, die rund um das Haus angebracht sind - ich kann Ihnen einige Beispiele nennen - und ein Telefon und tragbare Sensoren, die uns das Essverhalten mitteilen können, nur die Essepisoden. Es ist mir egal, was du gerade isst. Ich möchte nur wissen, ob du isst. Ich möchte wissen, ob Sie essen, ob Sie gestresst sind und ob Sie wütend sind. Ich möchte wissen, ob du allein bist. Ich möchte wissen, mit wem du zusammen bist.

Dr. Topol: Haben Sie neben den Sensoren im Telefon noch Dinge am Kühlschrank und in der Speisekammer?

Dr. Spruijt-Metz: Ja.

Dr. Topol: Immer wenn es geöffnet ist, spüren Sie das.

Dr. Spruijt-Metz: Und ich weiß, wer es ist.

Dr. Topol: Sie haben eine eindeutige Kennung.

Dr. Spruijt-Metz: Ja.

Dr. Topol: Zumindest auf einer bestimmten Ebene beobachten Sie Gewohnheiten und Verhaltensweisen, oder?

Dr. Spruijt-Metz: Richtig. Es ist diese ganze Kaskade von Interaktionen rund ums Essen. Das Lustige ist, um auf die böse Frage zurückzukommen, wir wissen noch nicht, was die Leute essen. Wir wissen, dass sie zu viel Zucker essen. Im Allgemeinen wissen wir, was mit der amerikanischen Ernährung falsch ist, aber auf individueller Ebene ist es sehr schwer zu wissen.

Dr. Topol: Was ist mit dem Kind, das sagt: "Ich möchte nicht, dass Dr. Donna Spruijt-Metz weiß, was ich esse, also werde ich meine Schwester in die Speisekammer und in den Kühlschrank gehen lassen, um das Essen zu holen und Bring es mir und spiele das System "? Werden wir diese Art von Problemen mit Sensoren haben, die nicht detailliert genug sind?

Dr. Spruijt-Metz: Es ist immer möglich, das System zu spielen. Ich arbeite mit ein paar sehr intelligenten Ingenieuren von der University of Virginia zusammen und bin mir ziemlich sicher, dass sie einige Ausfallsicherungen haben werden.

Dr. Topol: Okay, gut. Ich denke, Sie sprechen hier viele zentrale Punkte zur Entwicklung von Sensoren an, da diese immer raffinierter, informativer und hochpräziser werden. Sie haben auch angesprochen, wo sich die Löcher befinden, ob es sich um den Kontext oder die Unfähigkeit handelt, die tatsächliche Nahrungsaufnahme zu verfolgen. Sie haben auch provokativ erwähnt, dass es vielleicht doch nicht so wichtig ist. Wir können all diese anderen Stücke dort reinbringen.

Dr. Spruijt-Metz: Der Grund, warum dies möglicherweise nicht wichtig ist, ist, wie gut unsere Botschaften über den Verzehr von weniger Zucker, den Ersatz von Zucker oder den Verzehr von weniger gesättigten Fettsäuren umgesetzt wurden. Wie gut haben wir mit diesen Nachrichten umgegangen? Nicht fantastisch gut.

Wir scheinen von einer Diät zur nächsten zu stolpern. Ich erinnere mich, als wir zum ersten Mal in die USA einwanderten, war [die Botschaft], dass niedrig gesättigtes Fett so wichtig war. Kein Fett. Fett war schlecht. Wir fuhren querfeldein und kauften uns einen fettarmen Muffin. Es sind 900 Kalorien raffinierter Ekel.

Dr. Topol: Ja, und ein paar Minuten später bekommen Sie Hunger.

Dr. Spruijt-Metz: Richtig. Wir müssen die Mechanismen kennen und wissen, wie der Stoffwechsel mit diesen Lebensmitteln umgeht - das ist etwas ganz anderes. Aber ich weiß nicht, ob diese Botschaften uns helfen, einzugreifen. Was wir aus Verhaltensänderungen und Psychologie wissen, ist, dass beispielsweise Stress während der Mahlzeiten viele Menschen dazu bringt, zu viel, zu schnell oder beides zu essen. Da wir über diese Echtzeittechnologien verfügen, können wir sicherlich eingreifen.

Einschränkungen der mobilen Datenerfassung

Dr. Topol: Eine weitere Frage betrifft die Auswahl von Kindern für Ihr Studium. Es ist nicht wirklich zufällig, diejenigen, die Sie finden können, die in diesen Studien sein wollen, oder? Wählen Sie eine Gruppe aus, die möglicherweise nicht repräsentativ ist?

Dr. Spruijt-Metz: Ja.

Dr. Topol: Ist das ein Problem?

Dr. Spruijt-Metz: Ja, aber zeigen Sie mir eine Forschungsstudie, die dieses Problem nicht hat.

Dr. Topol: Nun, die einzige Möglichkeit, dies zu umgehen, besteht darin, durch passive Datenerfassung Hunderttausende, wenn nicht Millionen von Menschen zu erreichen. Dies hat das Potenzial, einige der Bedenken zu überwinden, wenn Sie kleinere Studien durchführen, die eine aktive Teilnahme erfordern. Allein die Tatsache, dass sie teilnehmen, wählt Menschen aus, die möglicherweise plastisch in ihrem Verhalten sind. Ich spreche es nur an, weil ich Ihre Ansichten einholen wollte.

Dr. Spruijt-Metz: Ja, das ist ein Problem.

Dr. Topol: Ich verstehe voll und ganz, dass dies nicht einfach ist und es weitaus besser ist, als es nicht zu studieren. Es ist immer nur eines dieser Dinge, die als mögliche Einschränkung anerkannt werden müssen.

Dr. Spruijt-Metz: Dies ist eine mögliche Einschränkung. Ich diene den unterversorgten. Ich arbeite mit überwiegend einkommensschwachen afroamerikanischen und hispanischen Familien und Kindern. Bekommen wir alle, die wir zu rekrutieren versuchen? Nein, es ist sehr schwierig.

Dr. Topol: Es ist klinische Forschung in der Wissenschaft.

Dr. Spruijt-Metz: Das ist klinische Forschung in der Wissenschaft. Sehe ich Hoffnung, dies mit Präzisionsmedizin und den neuen Kohorten, die auf den Hecht kommen, zu ändern? Bis zu einem gewissen Grad wird uns die mobile Rekrutierung helfen, aber für jede Studie, die eine intensive Messung, eine gezielte Messung und eine Einwilligung nach Aufklärung erfordert, wird es immer eine Art Auswahlverzerrung geben.

Ich bin der festen Überzeugung, dass wir alle so begeistert von Big Data sind - ich bin begeistert von Big Data - und dass wir alle so begeistert von den Daten sind, die nur herumliegen und darauf warten, dass wir sie verwenden, wie Fitbit-Daten hat es keine gerichtete Datenerfassung. Es kann einige der wichtigsten wissenschaftlichen Fragen nicht beantworten.

Dr. Topol: Ich kann Ihnen nicht mehr zustimmen. Das ist ein sehr guter Punkt, um fertig zu werden. Egal in welche Richtung wir gehen, es gibt immer Probleme, die wir im Mittelpunkt unserer Gedanken halten müssen, denn es gibt keinen perfekten Weg, um zu beurteilen, was wirklich vor sich geht, und um es zu ändern.

Dr. Spruijt-Metz: Ja.

Dr. Topol: Donna, vielen Dank, dass Sie sich uns bei Medscape One-on-One angeschlossen haben.

Dr. Spruijt-Metz: Es ist mir ein Vergnügen.

Dr. Topol: Danke Ihnen. Ich bin froh, dass wir die Gelegenheit hatten, ein so wichtiges Thema über Fettleibigkeit bei Kindern und den Einsatz mobiler Sensoren zu untersuchen, um es besser zu verstehen, und in Zukunft einzugreifen, um zu versuchen, das, was sehr wichtig ist, besser in den Griff zu bekommen ernstes Problem der öffentlichen Gesundheit. Danke für den Beitritt zu uns.