23 апреля 2020

Сколько кислорода в крови? Гаджет ответит?

Привет!

Вот и я не смог пройти мимо злободневной темы, не сходящей со страниц большинства информационных изданий всего мира. Думаю, вы догадываетесь, о какой теме идет речь. Но сделать я это решил немного по-своему. За последнее время «в ящике стола» у меня накопилось немало разнообразных устройств, относящихся к категории «носимая электроника», и среди них есть энное количество тех, что умеют не только считать шаги.

Одним из симптомов заболевания коронавирусом является чувство нехватки воздуха, которое появляется из-за пневмонии или отека легких. Логично, что при этом снижается качество дыхания – в кровь попадает меньше кислорода, соответственно, снижается насыщенность крови кислородом. Для измерения уровня кислорода в крови давно существует специальный прибор – пульсоксиметр. Прелесть этого прибора заключается в принципе его действия, при котором не требуется инвазивное вмешательство, а само измерение происходит относительно быстро – в течение нескольких секунд.

Вот как в Википедии описан принцип действия этого прибора:

«В основу метода положено 2 явления. Во-первых, поглощение гемоглобином (Hb) света двух различных по длине волн меняется в зависимости от насыщения его кислородом. Во-вторых, световой сигнал, проходя ткани, приобретает пульсирующий характер вследствие изменения объёма артериального русла при каждом сердечном сокращении. Пульсоксиметр имеет периферический датчик, в котором находится источник света двух длин волн — 660 нм (“красный”) и 940 нм (“инфракрасный”). Степень поглощения зависит от того, насколько гемоглобин крови насыщен кислородом (каждая молекула Hb способна присоединить максимум 4 молекулы кислорода). Фотодетектором регистрируются изменения цвета крови в зависимости от этого показателя»

То есть, если говорить максимально простым языком, для измерения уровня насыщенности крови кислородом необходимо просто просветить кровь и оценить ее цвет.

Учитывая, что в фитнес-браслетах и смарт-часах измерение частоты сердечных сокращений реализовано похожим способом, глупо было не воспользоваться этой возможностью и не добавить функцию измерения уровня насыщенности крови кислородом в такое устройство, чем и воспользовались некоторые производители носимой электроники.

Сложно ответить, насколько эти знания помогут рядовому обывателю обратить внимание на проблему и вовремя обратиться за помощью, но сложно спорить с тем фактом, что наличие возможности хуже, чем ее отсутствие, пусть даже это и нужно лишь для собственного успокоения. Но это простой обыватель. А как быть со спортсменами, которые постоянно следят за показателями своего организма?

Однако главное в этом во всем то, насколько такие датчики отображают реальное положение вещей и насколько они точны в своих измерениях. К сожалению, раздобыть профессиональный пульсоксиметр в текущих условиях самоизоляции оказалось очень непросто, поэтому вместо ответа на вопрос, насколько фитнес-браслеты и смарт-часы точны в своих измерениях, попробуем сравнить их между собой и оценить, насколько отличаются их показания. Это позволит ответить хотя бы на один вопрос – насколько такие показания вообще можно воспринимать всерьез. И стоит ли им доверять в принципе.

Если все устройства покажут примерно одинаковый результат, то можно будет говорить о том, что технология, по крайней мере, работает. И уже потом можно будет взять любое из этих устройств, провести сравнение с профессиональным пульсоксиметром и получить ответ о точности измерений всех этих устройств. И совсем другое дело, если окажется, что данные, полученные с разных гаджетов, сильно разнятся. Это будет означать необходимость дополнительных измерений с целью выяснить, кто облажался, и может получиться так, что ответ будет – все, либо никто. Но любой, даже самый длинный путь начинается с первого шага.

Итак, среди испытуемых у нас сегодня присутствует пять устройств:

  1. Смарт-часы Smarterra FitMaster Aura Pro
  2. Смарт-часы Jet Sport SW5
  3. Фитнес-браслет Honor Band 5
  4. Фитнес-браслет Canyon Sporty SmartWatch
  5. Фитнес-браслет Smarterra FitMaster 5.

Оставим за скобками возможности каждого из устройств и сосредоточимся на основной для сегодняшнего исследования функции – измерении уровня насыщенности крови кислородом.

Для точности измерений и объективности результатов (если такой термин применим в этих условиях) измерения каждым устройством будут выполняться в максимально одинаковых условиях:

  1. На одном и том же месте одной и той же руки;
  2. С одинаковым натяжением ремешка;
  3. Будет выполнено по три измерения каждым устройством;
  4. Измерения будут выполняться в течение максимально короткого перерыва между попытками и без изменения физической активности (буду сидеть на одном месте, при этом не буду вставать и ходить);
  5. Ну и при измерении буду стараться дышать одинаково размеренно в естественной и свойственной мне манере.

В итоге после всех измерений постараемся ответить на вопрос о том, насколько совпадают результаты измерений на устройствах разных производителей. В зависимости от результатов сегодняшнего тестирования будет принято решение:

  1. В случае больших расхождений итоговых результатов измерений – о последующем сравнении всех устройств с пульсоксиметром.
  2. В случае небольших расхождений итоговых результатов измерений – о последующем сравнении одного из устройств с пульсоксиметром.

Приступим непосредственно к измерениям.

Измерения будут происходить в том же порядке, в котором устройства перечислены в списке выше.

Smarterra FitMaster Aura Pro.

Первый на очереди Smarterra FitMaster Aura Pro – интересное устройство от компании Smarterra, про которое я не так давно рассказывал.

Итак, ниже представлены по три результата измерений для каждого из устройств с комментариями о нюансах процесса измерений.

У этих часов процесс измерения отображается на экране, и в процессе можно видеть не только как значение меняется чуть ли не каждую секунду, но и анимированную заставку в виде реторт и стилизованных химических схем. После окончания измерения часы коротко вибрируют, и итог измерения остается на экране на несколько секунд в виде статичного изображения.

По итогу всех трех измерений Aura Pro показали разный результат, отличающийся на одну единицу в большую или меньшую сторону от предыдущего. Получается, что при каждом следующем измерении кровь насыщалась кислородом лучше или хуже. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, так как дышим мы по-разному и, кроме того, процент насыщения крови кислородом – это весьма непостоянная величина из-за особенностей физиологических процессов в организме.

Идем дальше. На очереди следующий претендент.

Смарт-часы Jet Sport SW5

Процесс измерения выглядит немного странно – на экране не отображается ничего, кроме индикации, что процесс идет. По окончании измерения отображаются итоговое значение и иконка повторного измерения. Результаты измерения стали для меня сюрпризом. Судя по итоговому значению, мне требуется квалифицированная медицинская помощь, так как уровень насыщенности в 90% является нижним порогом допустимого значения, что может означать наличие проблем в организме.

В следующих двух попытках часы решили меня не нервировать и немного подсластили пилюлю, добавив сразу два процента в следующем измерении, но потом одумались, и решив, что это слишком круто для меня, и чтобы я не расслаблялся, в третьем измерении убрали один процент, оставив меня переживать в одном шаге от границы допустимого. Слабое утешение, учитывая, что нормой считается уровень в 97-99%.

При этом во время измерений я чувствовал себя хорошо, да и предыдущее устройство показало куда более высокий результат.

Подозрительно.

Honor Band 5

Далее измерения проводились с помощью фитнес-браслета Honor Band 5.

У этого браслета процесс измерения уровня кислорода сопровождается отображением частоты сердечных сокращений, что удобно, так как можно оценить сразу два параметра.

Процесс измерения похож на таковой в смарт-часах Smarterra Aura Pro – значение уровня кислорода меняется, пока после короткой вибрации не останавливается. После чего на экране становится доступна кнопка запуска повторного измерения.

Honor Band 5 показал 98%, 98% и 97% соответственно для каждого измерения.

Такой результат мне больше нравится, ведь он вписывается в норму. А вот пульс был несколько повышен, наверное, из-за волнения, вызванного результатами измерений предыдущего устройства.

Canyon Sporty SmartWatch

На очереди фитнес-браслет Canyon Sporty SmartWatch.

Никаких особенностей процесса измерения по сравнению с предыдущими устройствами нет. В процессе измерения значения не отображаются. По итогу измерений браслет просто отображает результат. По результатам третьей попытки браслет показал самое высокое значение уровня кислорода в крови – 99%.

Два предыдущих измерения показали результат в 98%, что тоже очень неплохо. Причем у этого браслета измерения происходят быстрее всего. Очень нравятся результаты измерений этого браслета. Но, не будем забывать, что такой подход полезен только для самоуспокоения, и если следовать ему, то можно и против коронавируса принимать гомеопатические препараты и верить в исцеление.

Фитнес-браслет Smarterra FitMaster 5

Ну и, наконец, фитнес-браслет Smarterra FitMaster 5.

У этого гаджета оказался самый необычный формат измерения – вместе с уровнем кислорода устройство измеряет и артериальное давление. Сразу должен сообщить, что результаты измерения давления вызывают сомнения, так как, по мнению браслета, у меня пониженное давление, и это при том, что я скорее гипертоник, нежели гипотоник. Ну да ладно, сейчас речь не про давление, а про уровень кислорода.

Результаты замеров на FitMaster 5 в среднем сходятся с результатами замеров остальных устройств (кроме Jet Sport SW5) и составляют 97% для всех трех раз.

Заключение

Сама технология не нова и при правильной реализации должна выдавать объективный и точный результат, однако, судя по расхождению в данных, полученных с разных устройств, не все производители ответственно подходят к калибровке датчиков своих гаджетов. Имеет место и разница в аппаратном оснащении устройств и несовершенство самих датчиков, что тоже сказывается на результатах.

Очень жаль, что из-за эпидемиологической ситуации не удалось достать пульсоксиметр, чтобы сравнить результаты измерений гаджетами с профессиональным устройством.

Так как здоровье – это то, что требует к себе повышенного внимания и профессионального подхода, полученные результаты говорят нам о том, что доверять подобного рода устройствам можно с оговоркой и только в ознакомительных целях.

Читайте также