UKHSA: Дані про кашель зі застосунку сну сигналізують про грип та COVID-19 за тиждень раніше

Британське агентство з питань охорони здоров’я (UK Health Security Agency) та шведська компанія зі сну‑технологій Sleep Cycle 3 вересня 2026 р. опублікували результати спільного дослідження, у якому оцінювали, чи можуть дані про кашель, зібрані пасивно через споживчий застосунок сну, слугувати раннім сигналом про респіраторні захворювання в Англії. Дослідження показало, що підвищення нічного кашлю часто спостерігалося приблизно за тиждень до зростання активності грипу та COVID‑19.

За даними оголошення UKHSA, пасивно зібрані дані надали надійний і регіонально послідовний індикатор респіраторних захворювань у спільноті, причому активність кашлю точно відображала рівень захворювань, повідомлених через телефонну службу NHS 111. UKHSA зазначила, що результати підтверджують роль цифрових медичних даних у громадському епідеміологічному нагляді поряд із встановленими системами.

Дизайн дослідження та результати

Дослідження, опубліковане як препринт у medRxiv і написане сімома дослідниками UKHSA та двома дослідниками Sleep Cycle, порівнювало щотижневі нічні метрики кашлю з січня 2023 р. по січень 2026 р. з індикаторами спостереження UKHSA: дзвінки NHS 111 щодо гострих респіраторних інфекцій, позитивність PCR‑тестів на грип та COVID‑19, а також рівень госпіталізацій за грипом, COVID‑19 та респіраторно‑синцитіальним вірусом.

У дослідженні випробувались три метрики кашлю: загальна кількість кашлів, кашлі на користувача та кашлі за годину сну. Найсильніші зв’язки спостерігались з дзвінками NHS 111 щодо гострих респіраторних інфекцій, де нормалізовані за населенням метрики показали кореляції на рівні приблизно 0,95 у сирих національних даних і зберігали попередньо відбілені кореляції вище 0,55 при нульовій затримці, що означає, що активність кашлю відслідковує короткострокові коливання встановленого синдрому поза спільною сезонністю та довгостроковими тенденціями. Препринт повідомляє, що кашлі за годину сну досягали піку за тиждень до позитивності PCR‑тесту на грип, тоді як як кашлі на користувача, так і кашлі за годину сну досягали піку за тиждень до позитивності PCR‑тесту на COVID‑19. Показники, що базуються на госпіталях, демонстрували слабші зв’язки, хоча нормалізовані метрики збігалися одночасно з госпіталізаціями через грип і показували короткі провідні зв’язки з госпіталізаціями через COVID‑19.

Ненормалізовані загальні підрахунки кашлю були менш стабільними та часто мали неінтерпретовані структури затримки, що, за словами авторів, зумовлено чутливістю до змін обсягу спостережень, таких як зміни кількості активних користувачів та записаної тривалості сну. Препринт рекомендує використовувати нормалізовані за населенням метрики замість сирих підрахунків для будь‑яких застосувань у нагляді.

AI на пристрої та захист конфіденційності

Sleep Cycle — це мобільний застосунок, який використовує аналіз звуку на базі ШІ, щоб допомогти користувачам розуміти та покращувати свій сон. Події кашлю ідентифікуються моделлю машинного навчання, що працює локально на пристрої користувача, виконуючи інференцію на перекриваючих 10‑секундних аудіокліпах під час сесій сну, ініційованих користувачем. Жоден сирий аудіофайл не передається на сервери Sleep Cycle. За даними препринту, записи анонімізуються перед передачею шляхом видалення персональних ідентифікаторів та спотворення географічних координат, а потім агрегуються до семи регіонів NHS England.

Набір даних охоплював у середньому 3 482 користувачі щодня в регіоні Південно‑Захід Англії та 11 427 у Лондоні. Серед користувачів, які добровільно надали демографічну інформацію, середній вік становив 37,9 року, 59,3 % — чоловіки та 40,2 % — жінки.

Походження співпраці

UKHSA та Sleep Cycle оголосили про дослідницьку співпрацю 28 січня 2026 р., описуючи 12‑тижневий проєкт, який, за словами агентства, став першим випадком систематичної оцінки даних застосунку сну як потенційного інструменту для національного епідеміологічного моніторингу. За умовами, жодні дані UKHSA не передавалися Sleep Cycle; аналіз проводився на захищених системах UKHSA спеціальною дослідницькою командою, тоді як Sleep Cycle надала лише анонімізовані, захищені конфіденційністю та агреговані дані зі своєї бібліотеки, отримані за згодою користувачів.

Існуючі системи спостереження покладаються на людей, які звертаються за медичною допомогою через NHS, що, за словами UKHSA, може бути впливом свідомості населення, доступності послуг та демографічних чи соціально‑економічних відмінностей, а також часу звітування та лабораторної обробки. На відміну від цього, сигнал кашлю генерується автоматично під час звичайного сну та оновлюється щодня. Препринт повідомляє, що дані про кашель мають затримку звітування менше одного дня, порівняно зі звичайною затримкою в кілька днів для існуючих джерел UKHSA.

«Жодна окрема система спостереження не дає повної картини активності респіраторних захворювань, проте це показує, що пасивний нічний моніторинг кашлю може доповнювати інші системи спостереження, забезпечуючи своєчасний сигнал на рівні населення про майбутні тенденції захворювань, не будучи під впливом поведінки щодо звернення за медичною допомогою, часу обробки лабораторних результатів, заповнення даних та затримок у звітуванні», — сказав професор Стівен Райлі, головний офіцер з даних UKHSA.

Зазначені обмеження та подальші кроки

Автори виявляють кілька обмежень. Популяція користувачів Sleep Cycle схильна до молодшого віку та зосереджена в міських районах, особливо в Лондоні та південній Англії. Дослідження оцінювало ретроспективні часові зв’язки, а не перспективну прогностичну ефективність, і автори стверджують, що демонстрація операційної корисності вимагатиме перспективної оцінки проти базових прогнозних моделей у реальному часі. Результати щодо респіраторно‑синцитіального вірусу були неоднозначними, що, за словами авторів, зумовлено коротшою доступною часовою серією та відмінностями між популяцією користувачів застосунку та групами, найбільше ураженими важким захворюванням RSV.

Препринт визначає перспективну оцінку активності нічного кашлю в рамках операційного спостереження, включаючи інтеграцію в існуючі панелі спостереження та оцінку протягом майбутніх респіраторних сезонів, як наступні кроки дослідження.