《Journal of Neuroimmunology》：Wearable-based physiological monitoring and brain magnetic resonance imaging metrics in multiple sclerosis: A feasibility study
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多发性硬化症患者使用腕部可穿戴设备监测生理参数与脑及脊髓萎缩、T2病灶体积的相关性研究。该横断面研究纳入30例MS患者，通过Fitbit设备连续监测30天获取29项生理参数，发现深睡眠比例与T2病灶体积（-0.46）及脊髓横截面积（0.59）显著相关，心率变异系数与脑体积（0.41）相关，日间心率范围（-0.44）、步数（0.64）及代谢当量总和（0.54）与脊髓横截面积相关。该研究验证了可穿戴设备在监测神经病理改变中的可行性。
宫崎裕士|横手宏明|藤森淳一|樱井健三|萩原明文|藤野聡|深見敏和|高桥惠里|宫城麻衣|宇渡美圭|杉村陽子|天野伊太郎|秋本幸子|泉敬介|南和道|南直也|二野正明
日本北海道札幌市西区山ノ手5丁目1-1，北海道医疗中心神经科，邮编063-0005
摘要
背景
多发性硬化症（MS）是一种中枢神经系统（CNS）的慢性炎症性疾病。生理监测可能有助于监测MS的进展及其潜在的神经退行性过程
目的
这项横断面研究评估了通过可穿戴传感器测量的生理参数与MS患者中枢神经系统萎缩和病变负担之间的关联的可行性。
方法
30名MS患者（复发缓解型[n=23]、继发进展型[n=5]、原发进展型[n=2]）使用腕戴式传感器（Fitbit Inspire 3）进行了长达30天的监测，共获得了29项生理参数。基于脑部MRI分析了全脑和局部脑体积、T2病变体积（T2LV）以及C2/3颈椎脊髓横截面积（C2/3 CSA）。使用调整了年龄和性别的相关性分析来评估传感器参数与神经影像学指标之间的关联
结果
深度睡眠的比例与T2LV（部分斯皮尔曼相关系数ρpartial = ?0.46，95%置信区间[?0.74, ?0.04]）和C2/3 CSA（ρpartial = 0.59 [0.32, 0.76]）相关。睡眠期间RR间期的变异系数与标准化脑体积相关（ρpartial = 0.41 [0.00, 0.74]）。白天的最低心率（ρpartial = ?0.44 [?0.72, ?0.04]）和心率范围（ρpartial = 0.41 [0.08, 0.68]）、步数（ρpartial = 0.64 [0.40, 0.82）以及总代谢当量（ρpartial = 0.54 [0.18, 0.79）与C2/3 CSA相关
结论
研究结果表明，使用可穿戴传感器检测反映MS患者神经病理学的生理参数是可行的。
引言
多发性硬化症（MS）是一种中枢神经系统（CNS）的慢性自身免疫性脱髓鞘疾病，其特征是急性神经症状发作和进行性神经功能下降（Jakimovski等人，2024年）。脑萎缩是MS疾病进展的标志，反映了潜在的神经退行性变化，并与身体功能恶化、认知缺陷和生活质量下降相关（Bermel和Bakshi，2006年；宫崎等人，2022年；Mowry等人，2009年）。即使在没有临床复发的情况下，也可能发生脑体积损失（Akaishi等人，2024b年；Cree等人，2019年；Yokote等人，2018年），因此人们越来越关注能够敏感追踪亚临床疾病活动和神经退行性的早期非侵入性生物标志物（Comi等人，2024年；Scalfari等人，2024年）。
可穿戴技术已成为连续监测慢性病患者生理参数（如体力活动、自主神经系统活动和睡眠质量）的有希望的工具（Fedor等人，2023年；Nakagome等人，2023年；Zheng等人，2024年）。由于广泛的中枢神经系统病变和神经免疫通路的失调，MS患者的这些生理方面常常受到影响（Findling等人，2020年；Foschi等人，2019年）。
以往使用可穿戴设备在MS患者中的研究主要集中在它们与临床残疾评分或患者报告的结果之间的关联（Alexander等人，2020年；Woelfle等人，2023年）。此外，一些研究报道了使用可穿戴加速度计评估的体力活动水平与MS患者脑或脊髓萎缩之间的相关性（Block等人，2022年；Klaren等人，2015年；Negaresh等人，2021年）。然而，其他可穿戴设备衍生生理指标（包括睡眠和心脏自主功能）与神经放射学指标之间的关联仍知之甚少。
本研究评估了使用腕戴式传感器获得的生理指标（特别是睡眠质量、心脏自主功能和活动水平）作为监测MS患者亚临床中枢神经系统病理学的潜在生物标志物的可行性。我们假设这些可穿戴设备衍生的生理测量值将与脑和脊髓体积及病变负担相关。本研究旨在阐明信号检测的潜力，并为未来的研究提供信息。
研究设置和参与者
这项横断面研究在日本札幌的北海道医疗中心进行。2024年4月至2025年1月期间，共招募了30名18岁及以上的日本MS患者。MS的诊断依据2017年McDonald标准（Thompson等人，2018年）。排除了在评估前3个月内出现复发的患者。此外，还排除了经常服用助眠药物的患者
患者的基本特征及其与可穿戴设备衍生参数的关系
30名患者的基本特征总结在表2中。尽管患者群体具有相对广泛的病例类型，但大多数患者（76.7%）为复发缓解型MS，且残疾程度较低，表现为扩展残疾状态量表（EDSS）中位数为2.0。PSQI中位数为7.0，其中19名患者（63.3%）的得分超过5分，表明该群体可能存在主观睡眠障碍。没有患者出现
讨论
在这项研究中，我们考察了腕戴式传感器检测MS患者生理变化的能力，这些变化与体积神经影像学发现相关。我们观察到深度睡眠比例与多个脑区体积、T2LV和颈椎脊髓CSA之间存在关联——而这些关联在使用主观睡眠质量测量方法时并未观察到。我们还发现心脏自主功能参数与各种脑区体积相关
结论
研究结果表明，使用可穿戴传感器检测反映MS患者神经病理学的生理参数是可行的。为了验证这些结果并评估这些指标是否可以作为MS神经退行性的早期非侵入性生物标志物，需要开展包括更广泛MS表型的更大规模研究和纵向分析。
写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本手稿期间，作者使用了ChatGPT-4o（OpenAI，旧金山，加州）来提高手稿的可读性和语言表达。所有使用该工具生成的内容随后都由作者进行了审核和编辑，作者对最终发布的版本负全责。
资金来源
本研究得到了日本厚生劳动省的“难治性疾病（神经免疫性疾病）”健康与劳动科学研究基金（23FC1009）和日本医疗研究开发机构的Moonshot 研究与发展计划（JP24zf0127004）的支持。
CRediT作者贡献声明
宫崎裕士：写作——审稿与编辑、撰写初稿、项目管理、调查、数据分析、概念构思。横手宏明：写作——审稿与编辑、调查、概念构思。藤森淳一：写作——审稿与编辑、调查、概念构思。樱井健三：写作——审稿与编辑、调查、概念构思。萩原明文：写作——审稿与编辑、调查、概念构思。藤野聪：写作——审稿与利益冲突声明
宫崎裕士曾接受过Alexion Pharma、Biogen Japan、Chugai Pharmaceutical Company、Mitsubishi-Tanabe Pharma Corporation和Novartis Pharma的演讲酬金。横手宏明曾接受过Biogen Japan、Mitsubishi-Tanabe Pharma Corporation、Alexion Pharma、Chugai Pharmaceutical Company和Novartis Pharma的演讲酬金。樱井健三曾接受过Alexion Pharma、Biogen Japan、Chugai Pharmaceutical Company和Mitsubishi Tanabe Pharma的演讲酬金致谢
作者感谢TechDoctor, Inc.的Aya Hoshino在收集和管理可穿戴设备数据方面提供的行政支持。
