По данным ВОЗ, главная причина смертности в мире — заболевания сердечно-сосудистой системы (ССЗ), на них приходится свыше 50 000 смертей ежедневно. При этом успешное лечение ССЗ напрямую связано с их ранней диагностикой. Умные часы давно перестали быть простым дублером смартфона на запястье: по данным той же ВОЗ, популяризация смарт-часов, отслеживающих параметры здоровья, может снизить эти устрашающие цифры примерно на 20% уже через 4 года. Да, умные часы не относятся к медицинским устройствам, но они могут помочь вовремя обратиться к врачу. ССЗ часто протекают бессимптомно, и как раз уведомления о сбоях в сердечном ритме, резких перепадах давления и так далее дадут понять пользователю, что стоит обратиться к специалисту за диагностикой.
Мы рассмотрели флагманские модели ведущих производителей носимой электроники и на их примере рассмотрели актуальные функции по мониторингу состояния здоровья и то, как они реализованы. Также мы разобрались, действительно ли эти функции могут помочь здоровому человеку внимательнее следить за собой. В поле внимания — HUAWEI WATCH 5, Apple Watch Series 11 и Samsung Galaxy Watch8.
Сердечные показатели и SPO2
При помощи контроля сердечного ритма и частоты сердечных сокращений можно вовремя увидеть признаки серьезных проблем со здоровьем. Здоровый же человек может оценивать эффективность тренировок, уровень стресса и так далее.
Современные умные часы отслеживают пульс и насыщение крови кислородом с помощью оптических датчиков и используют метод фотоплетизмографии (ФПГ). Светодиоды в корпусе устройства испускают обычно зеленый свет с длиной волны 500-570 нм. Этот свет доходит до капилляров запястья, часть его поглощается кровью, а часть отражается обратно. Датчик регистрирует изменения объема крови (количество поглощенного света) в капиллярах при каждом сердечном сокращении (систоле) и определяет ЧСС.
ЭКГ помогает вовремя выявить отклонения от нормы, например, аритмию, и обратиться к врачу. Кроме того, современные модели способны анализировать пульсовую волну, чтобы оценить другие параметры здоровья сердечно-сосудистой системы. С помощью этого анализа гаджет оценивает эластичность сосудов, определяет возможные проблемы с кровотоком и так далее.
Что касается сатурации, то буквально чем краснее кровь, тем больше в ней кислорода, так как кислород в крови связывается с гемоглобином при прохождении крови через легкие. Соответственно, диоды так же излучают свет, а фотодетекторы — оценивают количество отраженного света. На основе этого часы оценивают уровень SpO2. По нему можно как оценить состояние дыхательной системы в целом, так и определить эффективность тренировок, а то и выявить проблемы со здоровьем.
HUAWEI WATCH 5
Apple Watch Series 11 используют для измерения сердечных показателей два основных типа датчиков: оптический и электрический, работая в тесной связке с продвинутыми алгоритмами на основе машинного обучения. Электрический датчик встроен в колесико — когда вы держите на нем палец, замыкается электрическая цепь, идет запись. ЭКГ одноканальная, как и во всех смарт-часах.
Часы анализируют ритм и могут предупредить о возможной фибрилляции предсердий (мерцательной аритмии).
Уровень кислорода в крови оценивается в Apple Watch Series 11 за 15 секунд. Эластичность сосудов часы определять не умеют. Также здесь нет комплексной оценки нескольких параметров одновременно.
В Samsung Galaxy Watch8 используется фирменный комплекс сенсоров BioActive Sensor 4, который объединяет оптический пульсометр, датчик уровня кислорода в крови (SpO?), ЭКГ, датчик температуры кожи и анализатор сосудистого тонуса. Это позволяет проводить измерения быстрее и с повышенной точностью. Пользователю приходят оповещения о нерегулярном ритме, также доступен новый показатель сосудистой нагрузки.
ЭКГ-сенсор в Galaxy Watch8 может выявлять эктопические сокращения — преждевременные сердечные сокращения, которые часто остаются незамеченными. Наконец, новая метрика — сосудистая нагрузка — позволяет оценить жесткость сосудов и нагрузку на них. Параметр оценивается во время сна на основе формы пульсовой волны (PPG-сигналов). Метрика чувствительна к образу жизни — рациону, стрессу, физической активности.
Samsung Galaxy Watch8
HUAWEI WATCH 5 для оценки здоровья используют мультисенсорную технологию X-TAP, которая позволяет измерить сразу несколько параметров, поддерживает ЭКГ и ФПГ, а также реагирует на силу нажатия. В пальцах более плотная сеть кровеносных сосудов и тонкая кожа, потому и показатели точнее. Часы измеряют сразу 11 показателей, включая SpO2, уровень стресса, температуру кожи, вариабельность сердечного ритм, ЭКГ и даже делают тест дыхательной системы, если покашлять в микрофон. Это целый чекап, который можно провести буквально за минуту.
Датчик X-Tap в HUAWEI WATCH 5
Технология X-TAP объединяет данные с датчиков на запястье и бокового сенсора, к которому нужно прикладывать палец. Если его задействовать, HUAWEI WATCH 5 измеряют сатурацию не за 15, а за 10 секунд. ЭКГ снимается за 30 секунд, причем сбоев из-за неправильного прикладывания пальца к датчику удается избежать за счет большей чувствительности. Устройство также способно оценить артериальную жесткость сосудов.
Артериальное давление
Оценка артериального давления (АД) позволяет не пропустить гипертонию, а в случае, когда проблемы с давлением уже имеются — вовремя предупреждать кризы и контролировать прием медикаментов. Но нужно понимать, что в умных часах эта функция предназначена для оценки тенденций и общего самочувствия, а не для диагностики.
Samsung Galaxy Watch8 позволяют отслеживать давление прямо с запястья, но требуют предварительной калибровки с помощью обычного тонометра. Часы используют оптический датчик для снятия показателей, он улавливает изменения объема крови в сосудах запястья. Для первого запуска функции понадобится тонометр — часы нужно «научить» сопоставлять показания с данными тонометра. Процесс калибровки требует спокойного состояния, правильной позы (сидя, рука на столе) и проведения трех последовательных измерений в течение 30 минут.
Калибровка проводится раз в 28 дней. Функция доступна только в паре со смартфонами Samsung из-за требований регуляторов. Сама технология показывает неплохие результаты. Согласно тестам, показания часов после калибровки остаются в разумном диапазоне по сравнению с тонометром, хотя иногда могут отклоняться на 5-10 единиц. Результат измерений отображается на экране сразу после завершения процедуры: систолическое и диастолическое давление, а также пульс.
Apple Watch Series 11 не измеряют давление напрямую, они проводят анализ пульсово волны и регистрируют паттерны, соответствующие признакам повышенного давления (изменение формы и амплитуды пульсовой волны, а также других характеристик). Функция базируется на оптическом датчике сердечного ритма через программный алгоритм watchOS 26. Алгоритм самообучающийся и учитывает особенности возраста и имеющихся заболеваний.
Apple Watch Series 11
Функция работает в фоновом режиме, после первого запуска часам понадобится 30 дней, чтобы алгоритм начал полноценно работать. Новый цикл стартует каждые 30 дней — это нужно, чтобы выявить регулярные симптомы повышенного АД и дать достоверную картину. Что важно, никаких цифр на экране пользователь не видит — только лишь сообщение о возможных признаках повышенного давления. Тесты показывают, что часы способны определить примерно 4 из 10 случаев гипертонии — неплохо, но все же польза пока под вопросом. К тому же в России функция недоступна.
В HUAWEI WATCH 5 измерения давления нет вовсе. Но напомним, что у бренда имеются часы-тонометр HUAWEI WATCH D2, которые обеспечивают высокую для носимой электроники точность и способны вести суточный мониторинг.
Уровень стресса и вариабельность сердечного ритма (ВСР)
Выше мы уже упомянули про вариабельность сердечного ритма. Часы определяют изменения в интервалах между сокращениями сердца в мс.
Этот показатель помогает оценить уровень физической подготовки и общее состояние нервной системы, а также указывает на возможное приближение депрессии. Если ВСР понижена, то стоит рассмотреть, достаточно ли в вашей жизни сна и не слишком ли много нагрузки/стресса. Высокая ВСР обычно означает, что организм хорошо переносит нагрузки, вы не перегружены стрессом. Соответственно, на основе этих данных умные часы и определяют уровень стресса. Когда вы нервничаете, пульс учащается, а интервалы между ударами становятся менее регулярными
Apple Watch Series 11 измеряют ВСР автоматически, но в состоянии покоя, обычно перед сном и утром. В приложении Здоровье на iPhone видна вариабельность пульса в виде графика и средний показатель. Для отслеживания уровня стресса придется устанавливать сторонние приложения.
Samsung Galaxy Watch8 делают анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) и оценивают уровень стресса по шкале от 0 до 100, где 0 — полное спокойствие и организм восстанавливается, а 100 — сильный стресс.
HUAWEI WATCH 5 умеют делать то же самое, а новые модели линейки GT и других также оценивают эмоции пользователя, предлагая тут же выполнить дыхательные упражнения.
Качество сна
Современные умные часы оценивают качество сна, собирая данные с датчиков во время отдыха, а затем превращая их в оценки и рекомендации. Как правило, часы анализируют:
- движения тела на основе данных акселерометра, чтобы определить фазы сна; глубокого, легкого сна и быстрого сна (REM) . Например, алгоритмы Apple Watch во многом полагаются на данные акселерометра для построения структуры сна .
- ЧСС используется для уточнения фазы сна и отслеживания возможных нарушений;
- насыщение крови кислородом (SpO?) и частота дыхания важны для оценки общего состояния организма во время сна и выявления возможных проблем, таких как апноэ;
- отслеживание температуры кожи тоже учитывается;
- звуки (при подключении этой функции) могут записываться для анализа храпа.
Главное нововведение в Apple Watch Series 11 — это функция «Оценка сна». Каждое утро часы присваивают сну пользователя оценку от 0 до 100, учитывая продолжительность сна, регулярность времени отхода ко сну и количество пробуждений. В приложении «Здоровье» на iPhone можно увидеть детальную разбивку по фазам сна, динамику показателей и рекомендации по улучшению сна.
Но нельзя рандомно отслеживать сон в отдельные дни и не отслеживать в другие: для отображения данных необходимо не снимать часы ночью 7 дней подряд. Снимете — потом снова понадобится неделя, чтобы часы анализировали сон. К сожалению, тут придется учитывать и слабую автономность гаджета: если вы носили часы весь день и потом не снимали ночью, утром понадобится их экстренно подзарядить.
Apple Watch Series 11
Начиная с прошлого поколения, Apple Watch могут отслеживать и предупреждать о возможных признаках обструктивного апноэ во сне. Эта функция анализирует данные, собранные акселерометром, и ищет признаки нарушений дыхания в течение 30 дней. Если алгоритм обнаружит устойчивые признаки умеренного или тяжелого апноэ, часы отправят уведомление.
Samsung Galaxy Watch8 каждое утро тоже формируют детальный отчет о сне, вычисляя общий показатель сна (Sleep Score), дающий оценку ночному отдыху. Также в часах есть элемент геймификации — функция Sleep Coaching. На основе паттернов сна алгоритм присваивает пользователю одно из восьми «животных сна», от акулы и ежа до льва — каждое символизирует определенный тип нарушений или, наоборот, здоровых привычек. Цель — улучшать показатели, чтобы подняться до уровня льва, который символизирует идеальный сон. Также программа предлагает конкретные советы, например, добавить короткую медитацию, отказаться от кофеина после обеда или проветрить комнату.
Samsung Galaxy Watch8
Кроме того, часы помогают составить персональный режим дня: система анализирует привычки за три ночи и, учитывая циркадный ритм, рекомендует идеальное время для отхода ко сну. И, конечно, Galaxy Watch8 могут выявлять признаки умеренного или тяжелого апноэ во сне.
HUAWEI WATCH 5 отслеживают качество сна с помощью фирменной системы HUAWEI TruSleep и выдают простые рекомендации на основе научных данных. Часы также отслеживают дыхание во сне и оценивают нарушения дыхания. На основе собранных данных формируется оценка качества сна. Важный плюс — HUAWEI WATCH 5 мониторят не только на ночной сон, а четко фиксируют даже дневной сон и учитывают короткий отдых, формируя по ним отдельные отчеты. Функция выявления признаков апноэ работает, если вы спите более 5 часов подряд.
Другие функции
В плане отслеживания уникальных показателей здоровья среди рассматриваемых моделей выделяются Samsung Galaxy Watch8. Правда, эти функции больше понравятся тем, кто следует модному направлению биохакинга — обычным пользователям достаточно того, что перечислено выше.
Индекс антиоксидантов позволяет оценить рацион питания. Пользователю нужно прижать палец к задней панели часов на 5 секунд. Сенсор с помощью многоспектрального анализа света измеряет уровень каротиноидов в коже — это антиоксиданты, которые поступают в организм с фруктами и овощами, и их уровень отражает качество питания. Оценка показывает, как образ жизни (диета, стресс, алкоголь) влияет на антиоксидантную защиту организма.
Samsung Galaxy Watch8
Индекс AGEs (конечных продуктов гликирования) оценивает метаболическое здоровье и предполагаемую скорость старения организма. Функция помечена как экспериментальная, то есть ее точность и интерпретация пока изучаются. Galaxy Watch8 измеряют уровень AGEs во время сна через оптический датчик и выдают соответствующую оценку.
Также Samsung Galaxy Watch8 умеют анализировать состав тела. Функция работает на основе биоимпедансного анализа: через тело пропускается слабый электрический сигнал и по сопротивлению тканей рассчитываются такие показатели, как масса скелетных мышц, жировой ткани, количество воды в организме. Но нужно понимать, что данные очень приблизительные, так как датчики находятся на руке.
Подводим итоги
Среди рассматриваемых моделей сложно выделить единственного лидера. HUAWEI WATCH 5 предлагают самый быстрый комплексный чекап организма, Apple Watch Series 11 подходят для точного отслеживания сердечного ритма, а Samsung Galaxy Watch8 выделяются уникальными показателями.
Apple Watch Series 11 — это классический выбор для пользователей iPhone. Часы оснащены точными датчиками, умеют отслеживать сон, включая его фазы (наконец-то!), и могут предупреждать о признаках апноэ во сне и высоком давлении. Но, как всегда, есть нюансы: тот же мониторинг сна требует постоянного ношения часов ночью, а определение АД — это не измерение конкретных цифр.
HUAWEI WATCH 5 подходят пользователям всех мобильных ОС. Технология X-TAP позволяет измерять показатели чуть быстрее и добиться более высокой точности, чем у конкурентов. Быстрая проверка 11 ключевых параметров здоровья очень удобна — не нужно искать в меню отдельные пункты, а на измерения уходит всего лишь минута. Но часы не предлагают измерения давления и анализа состава тела. При этом важно помнить, что все данные, как и у любых умных часов, носят информационный характер и не являются медицинским диагнозом.
Samsung Galaxy Watch8 предлагают уникальные метрики, которые не найти у других, хотя их точность сложно оценить на практике. Также они умеют измерять артериальное давление (требуется калибровка по тонометру) и примерный состав тела (процент жира, мышц). Отдельного внимания заслуживает определение сосудистой нагрузки и персональный тренер по сну.
Поделиться
