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 по технологиям сна Sleep Cycle 3 сентября 2026 года опубликовали результаты совместного исследования, оценивающего, могут ли данные о кашле, собираемые пассивно через потребительское приложение для сна, служить ранним сигналом о респираторных заболеваниях в Англии. Исследование показало, что рост ночного кашля часто наблюдался примерно за неделю до увеличения активности гриппа и COVID‑19.

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

Дизайн исследования и результаты

Исследование, опубликовано как препринт medRxiv и написано семью исследователями UKHSA и двумя исследователями Sleep Cycle, сравнивало еженедельные ночные метрики кашля с января 2023 по январь 2026 года с индикаторами наблюдения UKHSA: звонки в NHS 111 по острым респираторным инфекциям, ПЦР‑положительные результаты на грипп и COVID‑19, а также показатели госпитализаций по гриппу, COVID‑19 и респираторно‑синцитиальному вирусу.

В исследовании проверялись три метрики кашля: общее количество кашлей, кашли на пользователя и кашли на час сна. Наиболее сильные ассоциации наблюдались с звонками в NHS 111 по острым респираторным инфекциям, где нормализованные по населению метрики показывали корреляцию на уровне около 0,95 и сохраняли предвосхищённые корреляции выше 0,55 при нулевом лаге, что означает, что активность кашля отслеживала краткосрочные колебания установленного синдромного индикатора, выходя за рамки общей сезонности и долгосрочных трендов. Препринт сообщает, что кашли на час сна достигали пика за одну неделю до ПЦР‑положительных результатов на грипп, тогда как как кашли на пользователя, так и кашли на час сна достигали пика за одну неделю до ПЦР‑положительных результатов на COVID‑19. Показатели, основанные на госпиталях, демонстрировали более слабые связи, хотя нормализованные метрики синхронно совпадали с госпитализациями по гриппу и показывали небольшие предвосхищающие ассоциации с госпитализациями по COVID‑19.

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

ИИ на устройстве и защита конфиденциальности

Sleep Cycle — это приложение для смартфона, использующее ИИ‑управляемый звуковой анализ, чтобы помочь пользователям понять и улучшить свой сон. События кашля определяются моделью машинного обучения, работающей локально на устройстве пользователя и обрабатывающей перекрывающиеся 10‑секундные аудиоклипы во время запущенных пользователем сеансов сна. Ни один необработанный аудиофайл не передаётся на серверы Sleep Cycle. Согласно препринту, записи анонимизируются перед передачей путём удаления личных идентификаторов и искажения географических координат, после чего агрегируются по семи регионам NHS England.

В наборе данных участвовало в среднем 3 482 пользователя в день в юго‑западном регионе Англии и 11 427 пользователей в Лондоне. Среди пользователей, добровольно предоставивших демографические данные, средний возраст составлял 37,9 года, 59,3 % — мужчины и 40,2 % — женщины.

Происхождение сотрудничества

UKHSA и Sleep Cycle объявили о совместном исследовании 28 января 2026 года, описав 12‑недельный проект, который, по словам агентства, стал первым систематическим оцениванием данных из приложения для сна как потенциального инструмента национального эпидемиологического мониторинга. По условиям соглашения, UKHSA не передавала свои данные Sleep Cycle; анализ проводился на защищённых системах UKHSA специализированной исследовательской командой, тогда как Sleep Cycle предоставила лишь анонимизированные, защищённые конфиденциальностью и агрегированные сведения из своей библиотеки данных, полученных с согласия пользователей.

Существующие системы наблюдения опираются на обращение людей за медицинской помощью через NHS, что, по словам UKHSA, может зависеть от уровня общественной осведомлённости, доступности услуг и демографических или социально‑экономических различий, а также от времени отчётности и лабораторных анализов. Сигнал кашля, напротив, генерируется автоматически во время обычного сна и обновляется ежедневно. Препринт отмечает, что задержка отчётности по данным о кашле составляет менее одного дня, в отличие от обычных задержек в несколько дней для существующих источников UKHSA.

«Ни одна система наблюдения не даёт полной картины активности респираторных заболеваний, но это показывает, что пассивный мониторинг ночного кашля может дополнять другие системы наблюдения, предоставляя своевременный сигнал на уровне населения о предстоящих тенденциях заболеваний, не зависящий от поведения пациентов, времени обработки лабораторных образцов, заполнения данных 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, особенно в Лондоне и южной Англии. Исследование оценивало ретроспективные временные ассоциации, а не перспективную прогностическую эффективность, и авторы отмечают, что демонстрация оперативной полезности потребует перспективной оценки против базовых прогнозных моделей в реальном времени. Результаты по респираторно‑синцитиальному вирусу оказались неоднозначными, что, по их мнению, связано с более коротким доступным временным рядом и различиями между пользовательской аудиторией приложения и группами, наиболее подверженными тяжёлому течению RSV.

Препринт определяет перспективную оценку активности ночного кашля в рамках оперативного наблюдения, включая интеграцию в существующие панели мониторинга и оценку в будущих респираторных сезонах, как следующие шаги исследования.