Сатурация apple iwatch точность

Исследование «Кода Дурова» и ДГТУ: насколько точен датчик кислорода в крови в Apple Watch Series 6?

Еще один материал мы посвятили функциональности часов, связанной со здоровьем и медициной. Но о ключевом новшестве Apple Watch Series 6, датчике уровня кислорода в крови, я обещал рассказать в формате исследования, которое мы провели совместно с Донским государственным техническим университетом (ДГТУ).

Как студент медицинского университета, я не мог обойти стороной эту функциональность и решил выяснить пару важных вещей: насколько точно часы определяют уровень кислорода в крови и какова погрешность в сравнении с медицинскими устройствами?

Получить ответ на эти вопросы нам помогли факультет «БиоВетМед» ДГТУ и резиденты ОМУ «Биомедицина», в частности к.м.н. Кобзева Н. Д., Попов И. В. и Шитов В. А. За это им, конечно, большое спасибо!

Фото из личного архива Игоря Попова

Зачем нужно знать об уровень кислорода в крови?

Перед тем, как приступить непосредственно к исследованию, я простыми словами расскажу, зачем вообще нужны пульсоксиметры (устройства, определяющие уровень кислорода в крови) и как они работают.

Насыщение крови кислородом еще называют сатурацией, и это фундаментальный параметр работы организма, показывающий долю гемоглобина со связанным кислородом по отношению ко всему его количеству. Он помогает понять, насколько хорошо кровеносная система доставляет кислород до органов и тканей. В целом нормальным показателем сатурации считается значение от 95% и выше.

Снижение сатурации может говорить как о патологических состояниях организма, так и об увеличении его потребности в кислороде, например, во время занятий спортом или подъеме на гору с более разреженным воздухом.

Патологические состояния могут быть самой разной природы: от проблем с сердечно-сосудистой системой до неправильной работы дыхательной системы. И в этих случаях падение сатурации — это лишь один из маркеров, помогающих врачу поставить верный диагноз. Я не зря сделал акцент на «один из», ведь только по значению уровня кислорода в крови определить заболевание нельзя. Это как пытаться определить марку авто по звуку работающего двигателя.

Кроме того, снижение сатурации до 90% и ниже может говорить о тяжелой или крайне тяжелой формах COVID-19. Однако и здесь доктора обязательно смотрят на другие показатели организма.

Как измеряют сатурацию?

Для измерения уровня кислорода в крови Apple Watch Series 6 излучают на запястье красный, зеленый и инфракрасный свет, а специальный датчик на основе данных об объеме вернувшегося света высчитывает уровень концентрации кислорода.

Примерно по такому же принципу работают медицинские пульсоксиметры, но с одним единственным отличием: пальцевые пульсоксиметры и АнгиоСкан прикрепляются не к запястью, как часы, а к кончику пальца. В теории, это позволяет им быть более точными, но менее мобильными — целый день такой на себе носить будешь вряд ли. Кроме того, пульсоксиметры чувствительны к лаку и гелю на ногтях, что делает их использование девушками с маникюром невозможным.

Вот таким получился мой короткий ликбез, а теперь передаю слово лаборанту ДГТУ Игорю Попову, который подробнее расскажет о нашем исследовании.

Дизайн исследования

Исследование было проведено с привлечением 24 девушек и 6 парней возрастом 19,97±0,87 лет, которые были отобраны согласно критериям включения: ногти без пигментации и лакированной поверхности, отсутствие метгемоглобинемии в анамнезе, отсутствие кардиологического анамнеза, отсутствие признаков респираторных заболеваний, ОРВИ.

Используемые устройства для пульсоксиметрии

• Apple Watch Series 6;

• пальцевой пульсоксиметр CONTEC CMS50D (сертификат регистрации Министерства здравоохранения Российской Федерации от 2 апреля 2020 года, регистрационный номер РЗН 2020/9598; одобрено Food Department of America, регистрационный номер 3006979678);

• двухканальный клинический вариант прибора АнгиоСкан-01 (сертификат регистрации Министерства здравоохранения Российской Федерации от 8 декабря 2011 года, регистрационный номер ФСР 2011/12488).

Испытуемым было предложено провести измерение сатурации и пульса в исходном состоянии, после функциональной пробы Мартине (20 приседаний) и после пятиминутного отдыха. Приборы для пульсоксиметрии одновременно располагались на доминантной руке испытуемого по схеме, указанной на рисунке, измерения проводились одновременно согласно аппаратным и программным ограничениям устройств.

Полученные значения показателей сатурации (%) и пульса (ударов в минуту) были занесены в табличную базу данных.

Как был проведён анализ?

Статистический анализ был проведён при помощи программного обеспечения IBM SPSS 26.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL, USA). Согласно критерию Шапиро-Уилка, показатели сатурации в исследуемой когорте имели нормальное распределение, в то время как показатели пульса не подчинялись нормальному распределению. Для определения статистической значимости изменения показателей сатурации в ходе эксперимента был использован многомерный дисперсионный анализ (MANOVA) для зависимых выборок, для показателей пульса — критерий Фридмана. Для сравнения показателей сатурации разных устройств между собой был использован однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) для независимых выборок, для показателей пульса – критерий Крускала-Уоллиса. Для множественной проверки гипотез использовались критерий Тьюки для нормально-распределённых данных (сатурация) и критерий Бонферрони для данных с отсутствием нормального распределения (пульс). Результаты были представлены как среднее значение ± стандартное отклонение. Статистическая значимость была определена как p

Результаты

В исходном состоянии испытуемых 30% измерений сатурации (10 из 30) Apple Watch Series 6 не удалось провести, после пробы Мартине – 40% (12 из 30) и после пятиминутного отдыха 43,3% (13 из 30). Отсутствующие значения были заменены средним значением для проведения дальнейшего анализа.

При сравнении устройств между собой статистические значимые различия отсутствуют между показателями сатурации и пульса у CONTEC CMS50D и АнгиоСкан-01, в то время как показатели сатурации у Apple Watch Series 6 статистически значимо отличаются во всех трёх временных срезах (p

Выводы

Игорь Попов рассказал об исследовании научным языком, но я попробую перевести выводы на более привычный нашим читателям.

Резюмируя наше исследование, можно прийти к вполне очевидной вещи: Apple Watch Series 6, конечно, не пригодны для диагностики и использования в медицинских учреждениях ввиду того, что у них критическая для врачей погрешность в сравнении со специализированным оборудованием. Но при этом она не настолько весомая для обычных пользователей, ведь ответить на ключевой вопрос «а все ли со мной в порядке?» часы могут. И если ответ отрицательный, то пациент должен обратиться к врачу и комплексно проверить свое здоровье.

Что касается других замечаний, то я бы отметил еще пару вещей. Во-первых, очень странно, что иногда часы показывают сатурацию на уровне в 100% — обычно такие показатели бывают у пациентов, подключенных к кислородной маске. У нас в исследование такие не участвовали. Во-вторых, хотелось бы, чтобы часы одновременно могли измерять уровень сатурации и пульс. Эти два параметра имеют фундаментальное значение и всегда рассматриваются в паре, а в текущем виде в промежутке между измерениями можно потерять динамику.

Важно отметить, что именно пульс часы измеряют довольно точно — здесь разница с сертифицированным оборудованием минимальна. Хочется надеяться, что таких же успехов Apple сможет достигнуть и в определении уровня кислорода в крови.

Источник

Пульсоксиметр в Apple Watch

Компания Apple неоднократно радовала и удивляла своих поклонников удивительными нововведениями во вроде бы уже давно знакомую цифровую технику. Изменениям подвергаются ноутбуки, компьютеры, планшеты, смартфоны и умные часы. О последних, в данном случае, надо сказать побольше.

Шестое поколение Apple Watch помимо большого количества стандартных улучшений для популярных моделей (Apple Watch 3 и Apple Watch 5) дополнительно стало оснащаться встроенной функцией замера кислорода в крови. Внедрения этой опции в умные часы от цифрового гиганта ждали уже довольно долго. И вот на фоне высокой заболеваемости и общей озабоченности людей собственным здоровьем возникает потребность носить необходимый инструмент с собой.

В отличие от ЭКГ, пульсоксиметр может использоваться даже без специальной подготовки и по этой причине стал крайне популярной среди обычных людей. Однако возникает вопрос о том, насколько эффективен встроенный измеритель и можно ли его сравнить со стандартными пульсоксиметрами.

Практика показала, что встроенный в Apple Watch пульсоксиметр функционирует не очень хорошо.

Вице-президент компании Apple Сумбул Десаи на большой фирменной презентации донесла мыль о том, что возможность замера концентрации кислорода в крови позволяет вовремя определить заболевания легких и сердца.

При нормальном функционировании этих органов кровь беспрепятственно циркулирует по организму и насыщает кислородом все системы организма. Недостаток кислорода в крови свидетельствует о нарушении этого процесса. Концентрация кислорода в крови снижается постепенно, так что довольно сложно без дополнительного оборудования заметить недостаток важнейшего компонента. Зачастую явные симптомы становятся видны только тогда, когда сделать уже что-либо невозможно. Умные часы Apple Watch со сканером концентрации кислорода в крови призваны устранить угрозу от несвоевременной постановки диагноза.

Что точнее измеряет кислород в крови: Apple Watch или пульсоксиметр

Прямое сравнение стандартного пальцевого пульсоксиметра с прибором, встроенным в Apple Watch, показывает, что часы не слишком-то эффективны в вопросах точного измерения показателей.

По оценкам исследователей, встроенный в часы сканер периодически дает совершенно разные результаты для одного и того же пациента. Причем эти результаты могут даже противоречить друг другу, делая невозможной постановку диагноза. Во время экспериментов часы могут первый раз показать нормальные значения около 95%, а во второй – критическое снижение, требующее незамедлительной помощи врача. При сравнении результатов с медицинским пальцевым пульсоксиметром можно сказать, что во второй раз часы точно ошибались. Никаких рисков наступления гипоксии с дальнейшим ухудшением состояния пациента не предполагается.

Стоит отметить, что подобные серьезные ошибки сопровождают умные часы не всегда. В большинстве случаев наблюдается отклонение от эталонного измерителя на несколько пунктов в ту или иную сторону. Разница не очень заметна, однако показатель концентрации кислорода сам по себе должен быть достаточно стабильным. Отклонения на 5-7 пунктов могут свести на нет всю эффективность прибора. Доверять подобным результатам очень сложно, не говоря о постановке точного диагноза и принятии каких-либо мер.

Чем точнее будет показатель измерения, тем лучше. Даже небольшое снижение концентрации кислорода может быть следствием пневмонии, отравления и ряда серьезных заболеваний.

Как работает пульсоксиметр в Apple Watch

Умные часы Apple Watch носятся на запястье. Это значит, что сканер кислорода вынужден просвечивать руку пользователя именно в этом месте. Пульсоксиметры на запястье традиционно менее точны, чем пальцевые модели. Это обусловлено тем, что очень сложно добиться плотного примыкания браслета к руке, тогда как клипса пыльцевого устройства прилегает к фаланге максимально плотно. В результате луч направляется прямо в кожу без каких-либо помех, тем самым обеспечивая необходимую точность.

Погрешность пальцевых приборов редко превышает 2 % независимо от условий использования. Применение запястного сканера предполагает учет густоты волос на руке, плотности прилегания датчика, температуры и даже оттенка кожи. Результаты исследований показали, что у темнокожих пациентов наблюдается меньший процент ложных срабатываний.

Если необходимо действительно постоянно проверять уровень кислорода в крови с максимальной точностью, лучше приобрести отдельный пальцевый прибор и не слишком доверять встроенному в умные часы сканеру. Современные приборы сейчас можно приобрести за вполне разумные деньги в аптеках или на онлайн площадках.

Компания Apple заранее предусмотрела возможные претензии со стороны пользователей и не стала сертифицировать встроенный в часы сканер в каких-либо надзорных органах. По этой причине пользоваться функционалом смогут во всех странах практически без ограничений.

Однако называть описываемую функцию Apple Watch медицинской нельзя. Даже на официальном сайте компании указывается, что данные сканера не предназначены для использования в медицинских целях. С их помощью не удастся поставить диагноз или начать спорить с врачом.

Подход достаточно разумный, поскольку история знакома с немалым количеством случаев, когда люди после получения данных о здоровье из недостоверных источников начинают заниматься самолечением. Самолечение редко приводит к чему-либо хорошему, не говоря уж о вероятности серьезно навредить здоровью.

Впрочем, все равно найдется немало положительных отзывов о функции. Рассматривать их слишком серьезно не стоит, поскольку встроенный в часы сканер действительно способен выдать истинное значение. Это может быть связано со случайностью или идеальным совпадением всех факторов, влияющих на показания.

Источник

Измерение уровня кислорода в крови с помощью Apple Watch (только на Apple Watch Series 6 и Apple Watch Series 7)

С помощью приложения «Кислород в крови» на Apple Watch Series 6 или новее можно измерить уровень кислорода, переносимого красными кровяными тельцами из легких по всему телу. Уровень насыщения крови кислородом — важный показатель, который может помочь в оценке общего состояния здоровья и физического тонуса.

Примечание. Приложение «Кислород в крови» доступно не во всех регионах. Приложение «Кислород в крови» не предназначено для использования в медицинских целях.

Настройка приложения «Кислород в крови»

Откройте приложение «Настройки» на Apple Watch.

Коснитесь «Кислород в крови», затем включите параметр «Измерения уровня кислорода в крови».

Отключение фоновых измерений в режиме сна и театра

Во время измерения уровня кислорода в крови на Ваше запястье светит яркий красный луч, который может быть более заметным в темноте. Если этот свет Вас отвлекает, измерение можно отключить.

Откройте приложение «Настройки» на Apple Watch.

Коснитесь «Кислород в крови», затем отключите параметр для режима сна и режима театра.

Измерения уровня кислорода в крови

Если включены фоновые измерения, приложение «Кислород в крови» периодически измеряет уровень кислорода в крови в течение дня, однако Вы также можете в любой момент провести измерение вручную.

Откройте приложение «Кислород в крови» на Apple Watch.

Положите руку на стол или на колени. Запястье должно покоиться на поверхности, а дисплей Apple Watch должен быть направлен вверх.

Коснитесь «Начать», затем не двигайте рукой во время 15-секундного обратного отсчета.

По окончании измерения Вы увидите результаты. Коснитесь «Готово».

Примечание. Для более точной работы необходимо, чтобы задняя поверхность Apple Watch соприкасалась с кожей. Чтобы успешно измерить уровень кислорода в крови, рекомендуется не затягивать ремешок Apple Watch слишком туго, однако он также не должен сидеть слишком свободно. Между ремешком и Вашей кожей должен оставаться небольшой зазор, позволяющий коже дышать. Подробную информацию см. в статье службы поддержки Apple о том, Как использовать приложение «Кислород в крови» на Apple Watch Series 6.

Просмотр истории измерений уровня кислорода в крови

Откройте приложение «Здоровье» на iPhone.

Коснитесь «Обзор» > «Частота дыхания», затем коснитесь «Кислород в крови».

Источник