UKHSA: Данные о кашле из приложения для сна сигнализируют о гриппе и COVID‑19 за неделю до их появления

Британское агентство по безопасности здоровья (UK Health Security Agency) и шведская компания, разрабатывающая технологии сна Sleep Cycle, 3 сентября 2026 года опубликовали результаты совместного исследования, оценивающего, могут ли пассивно собираемые данные о кашле через потребительское приложение для сна служить ранним сигналом о респираторных заболеваниях в Англии. Исследование показало, что увеличение ночного кашля часто наблюдается примерно за неделю до роста активности гриппа и COVID‑19.

Согласно объявлению UKHSA, пассивно собранные данные предоставили надёжный и регионально согласованный индикатор респираторных заболеваний в сообществе, при этом активность кашля тесно отражала уровни заболеваний, сообщаемые через телефонную службу NHS 111. UKHSA заявила, что результаты подтверждают роль цифровых данных о здоровье в общественном эпидемиологическом наблюдении наряду с существующими системами.

Дизайн исследования и результаты

Исследование, опубликованное как препринт в medRxiv и выполненное семью исследователями UKHSA и двумя исследователями Sleep Cycle, сравнивало еженедельные ночные метрики кашля за период с января 2023 по январь 2026 года с индикаторами наблюдения UKHSA: вызовы службы NHS 111 по триажу острых респираторных инфекций, положительные результаты ПЦР‑тестов на грипп и COVID‑19, а также показатели госпитализации из‑за гриппа, COVID‑19 и респираторно‑синцитиального вируса.

В исследовании проверялись три метрики кашля: общее количество кашлей, кашли на пользователя и кашли в час сна. Наиболее сильные связи наблюдались с вызовами NHS 111 по триажу острых респираторных инфекций, где нормализованные по населению метрики демонстрировали сырые национальные корреляции около 0,95 и сохраняли предварительно обесцвеченные корреляции выше 0,55 при нулевом запаздывании, что означает, что активность кашля отслеживала краткосрочные колебания установленного синдроматического индикатора, выходя за рамки общей сезонности и долгосрочных тенденций. Препринт сообщает, что кашли в час сна достигали пика за одну неделю до положительных ПЦР‑результатов на грипп, тогда как как кашли на пользователя, так и кашли в час сна достигали пика за одну неделю до положительных ПЦР‑результатов на COVID‑19. Показатели, основанные на данных госпиталей, демонстрировали более слабые связи, хотя нормализованные метрики совпадали по времени с госпитализациями по гриппу и показывали небольшие предвосхищающие связи с госпитализациями по COVID‑19.

Ненормализованные общие подсчёты кашля давали менее стабильные и часто неинтерпретируемые структуры задержек, что авторы связывают с чувствительностью к изменениям объёма наблюдений, например, колебаниям числа активных пользователей и длительности записанного сна. Препринт рекомендует использовать метрики, нормализованные по населению, вместо сырых подсчётов для любых задач наблюдения.

ИИ на устройстве и меры защиты конфиденциальности

Sleep Cycle — это мобильное приложение, использующее ИИ‑аналитику звука для помощи пользователям в понимании и улучшении сна. События кашля определяются моделью машинного обучения для аудио, работающей локально на устройстве пользователя и выполняющей вывод на перекрывающихся 10‑секундных аудиоклипах во время сеансов сна, инициированных пользователем. Сырые аудиоданные не передаются на серверы Sleep Cycle. Согласно препринту, записи анонимизируются перед передачей путём удаления личных идентификаторов и искажения географических координат, а Sleep Cycle делится только агрегированными данными, защищёнными дифференциальной конфиденциальностью.

Набор данных охватывал в среднем 3 482 ежедневных пользователя в юго‑западном регионе Англии и 11 427 в Лондоне. Среди пользователей, добровольно предоставивших демографические сведения, средний возраст составлял 37,9 лет, из них 59,3 % — мужчины и 40,2 % — женщины.

Происхождение сотрудничества

UKHSA и Sleep Cycle объявили о научном сотрудничестве 28 января 2026 года, описав 12‑недельный проект, который, по словам агентства, стал первым случаем систематической оценки данных из приложений для сна в качестве потенциального инструмента национального эпидемиологического мониторинга. По условиям соглашения UKHSA не передавала данные Sleep Cycle; анализ проводился на защищённых системах UKHSA специализированной исследовательской командой агентства, в то время как Sleep Cycle предоставила лишь анонимизированные, защищённые конфиденциальностью и агрегированные выводы из своей библиотеки данных, согласованных пользователями.

Существующие системы наблюдения опираются на обращение людей за медицинской помощью через NHS, что, по словам UKHSA, может зависеть от уровня осведомлённости населения, доступности услуг и демографических или социально‑экономических различий, а также от времени отчётности и обработки лабораторных образцов. Сигнал кашля, напротив, генерируется автоматически во время обычного сна и обновляется ежедневно. Препринт сообщает, что данные о кашле имеют задержку отчётности менее одного дня, в отличие от обычной задержки в несколько дней у существующих источников UKHSA.

«Ни одна система наблюдения не даёт полного представления о активности респираторных заболеваний, но эти данные показывают, что пассивный ночной мониторинг кашля может дополнять другие системы наблюдения, предоставляя своевременный сигнал на уровне населения о предстоящих тенденциях заболеваний, не зависящий от поведения пациентов, времени обработки лабораторных анализов, заполнения данных задним числом и задержек в отчётности», — сказал профессор Стивен Райли, главный специалист по данным UKHSA.

Указанные ограничения и дальнейшие шаги

Авторы выделяют несколько ограничений. Пользовательская база Sleep Cycle склонна к более молодому возрасту и сосредоточена в городских районах, в частности в Лондоне и южной Англии. Исследование оценивало ретроспективные временные ассоциации, а не перспективную предсказательную эффективность, и авторы отмечают, что демонстрация практической полезности потребует перспективной оценки в сравнении с базовыми прогнозными моделями в режиме реального времени. Результаты по респираторно‑синцитиальному вирусу оказались неоднозначными, что авторы связывают с более коротким доступным временным рядом и различиями между пользовательской аудиторией приложения и группами, наиболее подверженными тяжёлой форме RSV.

Препринт определяет дальнейшими шагами исследования перспективную оценку ночной активности кашля в рамках оперативной системы наблюдения, включая интеграцию в существующие панели мониторинга и оценку в будущие респираторные сезоны.