Логин

Пароль или логин неверны

Введите ваш E-Mail, который вы задавали при регистрации, и мы вышлем вам новый пароль.



 При помощи аккаунта в соцсетях


Menu Menu

Журнал «ПАРТНЕР»

Журнал «ПАРТНЕР»
Техника и наука >> Новости науки и техники
«Партнер» №2 (269) 2020г.

Умные часы здоровья

Часы не как время, а как прибор на руке. Современная электроника давно уже пришла в медицину, стала абсолютно необходимой как инструмент диагностирования и лечения.

У всех сегодня есть смартфоны, кое-кто дополнил их умными часами (smart-watch), о которых мы уже писали в журнале. Эта пара, часы и компьютер, оба сильно умные (англ. «smart»), оказалась идеальной для мониторинга многих функций человеческого организма. Особенно умные часы, которые находятся в достаточно плотном контакте с кожей человека в области запястья, являясь при этом микрокомпьютером с дисплеем и возможностью переноса данных на другие приборы.

 

Значительная часть выпускаемых сейчас умных часов предназначена для тренировок, их называют fitnesstracker – но сейчас разговор не о спорте. Всё больше функций солидных приборов, обычно стоящих в клиниках и обслуживаемых специалистами, оказываются доступными для смартфонов и часов. Еще с десяток лет, и личные приборы заменят целые лаборатории. Учитывая стремительное развитие техники, это уже не кажется фантастикой.

 

Начнем с Apple, чьи часы Apple Watch так же популярны и дороги, как и другие приборы этой фирмы. Последняя, четвертая, модель этих часов обладает также функцией кардиографа. Это кажется невероятным, но, тем не менее, тесты показали корректность измерений. Вмонтированные в корпус часов сенсоры считывают частоту сердечных сокращений и анализируют ее. А далее результат для дальнейшей обработки пересылается на смартфон iPhone с установленным приложением Health-App.

 

Ключевое слово тут – фибрилляция предсердий, она же мерцательная аритмия (нем.: Vorhofflimmern), это болезнь, выражающаяся в хаотическом сокращении предсердий, страдают ею только в Германии около двух миллионов человек. Иногда больные ее ощущают (нехватка воздуха, учащённое сердцебиение, боли в грудной клетке), но во многих случаях болезнь протекает, особенно поначалу, бессимптомно. Возможный исход весьма плачевен – инфаркт миокарда или инсульт. Именно поэтому так важно раннее обнаружение мерцательной аритмии. Эта болезнь, даже хроническая, протекает неравномерно, спокойные периоды перемежаются с приступами. Поэтому наличие под руками ЭКГ-прибора именно в момент ухудшения может оказаться чрезвычайно полезным.

 

То, что делает Apple Watch 4, является по сути одноканальной ЭКГ. Измерение проводится в течение 30 секунд, в течение которых указательный палец другой руки, свободной от часов, прижимается к головке часов, замыкая таким образом электрическую цепь. Результат, появляющийся на дисплее, является ориентировочным, сообщается лишь «Vorhofflimmern» (фибрилляция), или «Synusrithmus» (синусоида, то есть норма), или «Undeutig» (неопределенно).Этого для самостоятельного диагноза вполне достаточно, дальше, если необходимо, подключается врач-кардиолог. Результат в виде настоящей, хоть и упрощенной ЭКГ, может быть переслан врачу через смартфон в виде файла формата PDF.

 

Кроме того, возможно длительное, сутками, измерение частоты сердечных сокращений с регистрацией неравномерностей, выпадения пульса и т.п. и также с последующей пересылкой данных врачу.

Становится ли Apple Watch 4 таким образом настоящим медицинским прибором? Конечно, нет, для этого требуется его медицинская сертификация. И Apple предупреждает владельцев часов с помощью надписи на дисплее, что ЭКГ-данные являются ориентировочными. Надо также знать, что пока умные часы от Apple не настолько умны, чтобы диагностировать инфаркт миокарда, для этого одноканальной ЭКГ недостаточно (в медицине обычно применяется 12-канальная ЭКГ). А что касается фибрилляций, то клиническое тестирование показало 95-процентную достоверность показаний часов.

 

Есть и другие приборы, оценивающие работы сердца, все они также связаны со смартфоном. Например, AliveCor Kardia Band для Apple Watch – специальный «ремешок» для умных часов предыдущих моделей, который делает ЭКГ с помощью встроенных сенсоров. Это еще более совершенный прибор (оценка Computer Bild – 2,0, gut, а у Apple Watch 4 – 2,2), его достоинство в высокой точности измерений.

Есть также приборы, не являющиеся часами, например, Sanatmetal Wiwe, имеющий форму пластинки с двумя подсвеченными точками. Прибор берут в обе руки и прижимают к этим точкам, а это сенсоры, большие пальцы обеих рук, что замыкает электрическую цепь и обеспечивает запись кардиограммы.

 

И это лишь начало. Совершенство компактных медицинских приборов личного пользования непрерывно растет. Никакой прибор не заменит врача, но он может обеспечить врача необходимой информацией о пациенте, причем «live» (в реальном масштабе времени), так что пациенту не надо будет рассказывать врачу, как он себя чувствовал тогда, когда... Достаточно будет нажать кнопку на своем наручном или карманном приборчике.  

 

А теперь о кровяном давлении. Приборам для его измерения (тонометрам) мы посвятили статью в «Партнёре» 12/2019, упоминали в ней приборы фирмы Omron. Теперь они сделали следующий шаг, создали тонометр в формате наручных часовOmron Heartguide.

 

Но это, тем не менее, классический тонометр с надуваемой манжетой, только очень компактной, упрятанной в часовой ремешок. Одной зарядки аккумулятора хватает на 30-50 измерений. Кроме того, часы эти регистрируют спортивную активность и период сна, и еще показывают время, часы же все-таки. Что очень важно для пользователей – в США часы-тонометры прошли официальную сертификацию в качестве медицинского прибора.

 

И все-таки они имеют манжету, обжимающую кисть. Созданы часы, которые манжет уже не имеют, а давление меряют, хотя, возможно, и не с такой высокой точностью. Например, VivoWatchBP известной компьютерной фирмы Asus. В корпусе часов находится сенсор, к которому прижимается палец, Сочетание электроимпульса (как при замере ЭКГ) с оптическим сенсором, замеряющим пульсацию крови, позволяет вычислить оба значения артериального давления. Тестирование показало вполне удовлетворительную точность метода – 10%. Те же часы замеряют и кардиограмму.

 

Принцип действия таких часов основывается на замере определенного временного интервала (Puls-Transit-Zeit) – времени прохождения пульсации определенной дистанции по кровяным сосудам. Расчеты, основанные на измерении этого времени, позволяют достаточно точно определить значения кровяного давления (систолу и диастолу), а также оценить эластичность кровяных сосудов. При этом для обеспечения точности в программу вычисления давления на часах или смартфоне вводятся данные о весе, поле, росте и возрасте измеряющего.


Измерение осуществляется с помощью метода фотоплетизмография (Photoplethysmographie, PPG), при котором световой луч, испускаемый инфракрасным источником света, проникает под кожу и отражается от крови, пульсирующей в вене. Инфракрасный свет выбран потому, что он особенно хорошо поглощается красными кровяными тельцами (гемоглобин). Этот метод применяется также и при пульсоксиметрии, определении насыщения крови кислородом, и эта функция также присутствует в некоторых умных часах.

 

 

Методфотоплетизмографии (PPG)


В США производится прибор, крепящийся на ремешке умных часов и показывающий процент алкоголя в крови. Не надо дышать в трубочку или сдавать кровь, сенсор реагирует на выделение ничтожных количеств алкоголя через кожу и отображает результат на дисплее часов.

 

Что еще следует ожидать от умных часов в плане контроля здоровья?

Во-первых, существующие модели непрерывно совершенствуются, становятся точнее, долговременнее, разнообразнее, правда, не дешевле, зато предыдущая модель стремительно теряет в цене. Так, например, на рынок вышли новые Apple Smart Watch 5. Здесь не приводятся марки и цены всех часов здоровья, потому что их уже многие десятки, а цены колеблются от нескольких десятков до многих сотен евро. Идет к тому, что смартфоны и их младшие браться, смарт-часы, превратятся в переносные медицинские лаборатории, проводящие непрерывный мониторинг человека и передающие результаты на большие компьютеры в клиниках. Они заменят медицинские аппараты для долговременного измерения давления (Langzeitblutdruckmessung) и для долговременной ЭКГ, одеваемые на пациентов на сутки, неудобные и стесняющие движения.

 

Уже сейчас выпускаются многочисленные приложения к умным приборам, превращающие их в приборы медицинские. Ваш приборчик на руке или в кармане уже сегодня предохранит вас от беременности или, наоборот, подскажет наилучшее время для зачатия, проконтролирует ваш сон, поможет не храпеть, установит у вас стресс и поможет его преодолеть, рассчитает потребляемые калории, напомнит о приеме лекарств...

Мы неуклонно движемся в эру «Smart Health» (умное здоровье), в эру всеобъемлющей дигитализации (цифровизации) всех аспектов здравоохранения. Пока это лишь концепция, но далеко не утопическая, над ней работают, ее черты видны уже сегодня. Все медицинские приборы, от наручных до клинических комплексов, будут объединены одной сетью, все люди будут, скорее всего, через свои больничные кассы, охвачены единой здравоохранительной системой. Умное здоровье станет компонентом умных городов с умными домами, умным транспортом, умными вещами и, будем оптимистичны, несколько поумневшими людьми.

 

С. Мучник (Дортмунд)

 

Читайте также:

  1. Время по Apple. Журнал «Партнёр», № 5 / 2015. Автор С. Мучник
  2. Домашние медицинские приборы. Тонометры. Журнал «Партнёр», № 12 / 2019. Автор С. Мучник

 


<< Назад | №2 (269) 2020г. | Прочтено: 195 | Автор: Мучник С. |

Поделиться:




Комментарии (0)
  • Редакция не несет ответственности за содержание блогов и за используемые в блогах картинки и фотографии.
    Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.


    Оставить комментарий могут только зарегистрированные пользователи портала.

    Войти >>

Удалить комментарий?


Внимание: Все ответы на этот комментарий, будут также удалены!

Топ 20

Вода для жизни

Прочтено: 1705
Автор: Карелин М.

Индукция на вашей кухне

Прочтено: 1519
Автор: Мучник С.

Этот дигитальный, дигитальный мир...

Прочтено: 1476
Автор: Мучник С.

Здесь арбузы растут на деревьях

Прочтено: 1460
Автор: Карелин М.

Гелиоэнергетика сегодня и завтра

Прочтено: 1228
Автор: Карелин М.

ДИГИТАЛЬНАЯ РАМКА ДЛЯ ДИГИТАЛЬНОГО ФОТО

Прочтено: 1169
Автор: Мучник С.

Ее величество ДНК. Загадка или откровение?

Прочтено: 1098
Автор: Кабанова C.

Распечатанный мир

Прочтено: 1005
Автор: Мучник С.

Всё до лампочки?

Прочтено: 961
Автор: Мучник С.

Прощай, плоский мир...

Прочтено: 959
Автор: Мучник С.

«Железный купол» над Израилем

Прочтено: 946
Автор: Карелин М.

Баумгартнер в полете

Прочтено: 941
Автор: Мучник С.

ePerso – это электронный паспорт

Прочтено: 940
Автор: Мучник С.

Генетически модифицированные продукты

Прочтено: 929
Автор: Серов Д.

Знание и жизнь

Прочтено: 888
Автор: Мучник С.

Знание и жизнь

Прочтено: 841
Автор: Мучник С.

Знание и жизнь

Прочтено: 832
Автор: Мучник С.