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

Агенція з питань охорони здоров’я та безпеки Великобританії (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.

Згідно оголошення UKHSA, пасивно зібрані дані надали надійний і регіонально однорідний індикатор захворюваності населення, причому активність кашлю чітко відображала рівні захворюваності, повідомлені через телефонну службу NHS 111. UKHSA зазначила, що результати підтверджують роль цифрових медичних даних у громадському здоров’ї поряд із встановленими системами спостереження.

Study Design and Findings

Дослідження, опубліковане як препринт у medRxiv і виконане сімома дослідниками UKHSA та двома дослідниками Sleep Cycle, порівнювало щотижневі нічні метрики кашлю за період з січня 2023 р. по січень 2026 р. з індикаторами спостереження UKHSA: виклики NHS 111 щодо гострих респіраторних інфекцій, ПЦР‑позитивність на грип та COVID‑19, а також рівень госпіталізацій через грип, COVID‑19 та респіраторний синцитіальний вірус.

У дослідженні випробувались три метрики кашлю: загальна кількість кашлів, кашлі на користувача та кашлі на годину сну. Найсильніші кореляції спостерігались з викликами NHS 111 щодо гострих респіраторних інфекцій, де нормалізовані за населенням метрики показали суцільні національні кореляції близько 0,95 та залишали попередньо відбілені кореляції вище 0,55 при лагу 0, що означає, що активність кашлю відображає короткострокові коливання встановленого синдрому поза межами спільної сезонності та довгострокових тенденцій. Препринт повідомляє, що кашлі на годину сну досягали піку за тиждень до ПЦР‑позитивності на грип, тоді як як кашлі на користувача, так і кашлі на годину сну досягали піку за тиждень до ПЦР‑позитивності на COVID‑19. Індикатори, що базуються на госпіталях, показали слабші зв’язки, хоча нормалізовані метрики синхронно відповідали госпіталізаціям через грип і демонстрували короткострокові провідні зв’язки з госпіталізаціями через COVID‑19.

Ненормалізовані загальні підрахунки кашлів давали менш стабільні та часто неінтерпретовані структури лагу, що, за словами авторів, зумовлено чутливістю до змін обсягу спостережень, наприклад, зміни кількості активних користувачів та записаної тривалості сну. Препринт рекомендує використовувати нормалізовані за населенням метрики замість сирих підрахунків у будь‑яких застосуваннях спостереження.

On-Device AI and Privacy Protections

Sleep Cycle – це мобільний застосунок, який за допомогою штучного інтелекту аналізує звук, щоб допомогти користувачам розуміти та покращувати свій сон. Події кашлю виявляються моделлю машинного навчання, що працює локально на пристрої користувача, здійснюючи інференцію на перекриваючих 10‑секундних аудіо‑фрагментах під час сесій сну, ініційованих користувачем. Жоден сирий аудіо‑файл не передається на сервери Sleep Cycle. За даними препринту, записи анонімізуються перед передачею шляхом видалення особистих ідентифікаторів та спотворення географічних координат, а Sleep Cycle ділиться лише агрегованими даними, захищеними диференціальною приватністю.

У наборі даних брало участь в середньому 3 482 користувачі щодня в південно‑західному регіоні Англії та 11 427 у Лондоні. Серед користувачів, які добровільно надали демографічну інформацію, середній вік становив 37,9 року, 59,3 % – чоловіки і 40,2 % – жінки.

Origins of the Collaboration

UKHSA та Sleep Cycle оголосили про дослідницьку співпрацю 28 січня 2026 р., описавши 12‑тижневий проєкт, який, за словами агентства, став першим випадком систематичної оцінки даних застосунку сну як потенційного інструменту національного епідеміологічного моніторингу. За умовами співпраці жодні дані UKHSA не передавалися Sleep Cycle; аналіз проводився на захищених системах UKHSA спеціальним дослідницьким підрозділом, тоді як Sleep Cycle надала лише анонімізовані, захищені приватністю та агреговані висновки зі своєї бібліотеки даних, отриманих за згодою користувачів.

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

«Жодна окрема система спостереження не дає повної картини активності респіраторних захворювань, але це показує, що пасивний моніторинг нічного кашлю може доповнювати інші системи спостереження, забезпечуючи своєчасний сигнал на рівні населення про майбутні тенденції захворюваності, не будучи залежним від поведінки щодо звернення за медичною допомогою, часу обробки в лабораторіях, заповнення даних та затримок у звітуванні», – сказав професор Стівен Райлі, головний офіцер з даних UKHSA.

Stated Limitations and Next Steps

Автори вказують на кілька обмежень. Популяція користувачів Sleep Cycle схильна до молодшого віку та зосереджена в міських районах, зокрема в Лондоні та південній Англії. Дослідження оцінювало ретроспективні часові асоціації, а не перспективну прогностичну ефективність, і автори зазначають, що демонстрація практичної корисності вимагатиме перспективної оцінки проти базових моделей прогнозування в реальному часі. Результати щодо респіраторного синцитіального вірусу були неоднозначними, що, за словами авторів, пов’язано з коротшою доступною часовою серією та відмінностями між популяцією користувачів застосунку та групами, найбільше ураженими важкою формою RSV.

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