Traditional screening for COVID-19 typically includes survey questions about symptoms and travel history, as well as temperature measurements. Here, we explore whether personal sensor data collected over time may help identify subtle changes indicating an infection, such as in patients with COVID-19. We have developed a smartphone app that collects smartwatch and activity tracker data, as well as self-reported symptoms and diagnostic testing results, from individuals in the United States, and have assessed whether symptom and sensor data can differentiate COVID-19 positive versus negative cases in symptomatic individuals. We enrolled 30,529 participants between 25 March and 7 June 2020, of whom 3,811 reported symptoms. Of these symptomatic individuals, 54 reported testing positive and 279 negative for COVID-19. We found that a combination of symptom and sensor data resulted in an area under the curve (AUC) of 0.80 (interquartile range (IQR): 0.73–0.86) for discriminating between symptomatic individuals who were positive or negative for COVID-19, a performance that is significantly better (P < 0.01) than a model1 that considers symptoms alone (AUC = 0.71; IQR: 0.63–0.79). Such continuous, passively captured data may be complementary to virus testing, which is generally a one-off or infrequent sampling assay. A smartphone app that combines smartwatch and activity tracker data together with self-reported symptoms allows continuous monitoring of SARS-CoV-2 infection.

BackgroundEarly identification of an acute respiratory infection is important for reducing transmission and enabling earlier therapeutic intervention. We aimed to prospectively evaluate the feasibility of home-based diagnostic self-testing of viral pathogens in individuals prompted to do so on the basis of self-reported symptoms or individual changes in physiological parameters detected via a wearable sensor.MethodsDETECT-AHEAD was a prospective, decentralised, randomised controlled trial carried out in a subpopulation of an existing cohort (DETECT) of individuals enrolled in a digital-only observational study in the USA. Participants aged 18 years or older were randomly assigned (1:1:1) with a block randomisation scheme stratified by under-represented in biomedical research status. All participants were offered a wearable sensor (Fitbit Sense smartwatch). Participants in groups 1 and 2 received an at-home self-test kit (Alveo be.well) for two acute respiratory viral pathogens: SARS-CoV-2 and respiratory syncytial virus. Participants in group 1 could be alerted through the DETECT study app to take the at-home test on the basis of changes in their physiological data (as detected by our algorithm) or due to self-reported symptoms; those in group 2 were prompted via the app to self-test only due to symptoms. Group 3 served as the control group, without alerts or home testing capability. The primary endpoints, assessed on an intention-to-treat basis, were the number of acute respiratory infections presented (self-reported) and diagnosed (electronic health record), and the number of participants using at-home testing in groups 1 and 2. This trial is registered with ClinicalTrials.gov, NCT04336020.FindingsBetween Sept 28 and Dec 30, 2021, 450 participants were recruited and randomly assigned to group 1 (n=149), group 2 (n=151), or group 3 (n=150). 179 (40%) participants were male, 264 (59%) were female, and seven (2%) identified as other. 232 (52%) were from populations historically under-represented in biomedical research. 118 (39%) of the 300 participants in groups 1 and 2 were prompted to self-test, with 61 (52%) successfully completing self-testing. Participants were prompted to home-test more frequently due to symptoms (41 [28%] in group 1 and 51 [34%] in group 2) than due to detected physiological changes (26 [17%] in group 1). Significantly more participants in group 1 received alerts to test than did those in group 2 (67 [45%] vs 51 [34%]; p=0·047). Of the 61 individuals who were prompted to test and successfully did so, 19 (31%) tested positive for a viral pathogen—all for SARS-CoV-2. The individuals diagnosed as positive for SARS-CoV-2 in the electronic health record were eight (5%) in group 1, four (3%) in group 2, and two (1%) in group 3, but it was difficult to confirm if they were tied to symptomatic episodes documented in the trial. There were no adverse events.InterpretationIn this direct-to-participant trial, we showed early feasibility of a decentralised programme to prompt individuals to use a viral pathogen diagnostic test based on symptoms tracked in the study app or physiological changes detected using a wearable sensor. Barriers to adequate participation and performance were also identified, which would need to be addressed before large-scale implementation.FundingJanssen Pharmaceuticals.