2020 год поменял многие тренды. В фитнес-браслетах и смарт-часах устанавливают больше датчиков для контроля за своим здоровьем, например, содержанием кислорода в крови. «Эльдоблог» разобрался, как работает пульсоксиметр в умных часах.
Что такое пульсоксиметр и зачем измерять уровень кислорода в крови?
Этот датчик оценивает уровень насыщенности крови кислородом — сатурацию — с помощью двух миниатюрных лампочек — красной и инфракрасной. При прохождении через кровеносные сосуды мощность и длина волны видимых и невидимых лучей меняются. Сенсоры на обратной стороне прибора регистрируют эти изменения и используют их в расчете содержания кислорода. В медицине такое обследование называют фотоплетизмографией (PPG).
Уровень кислорода показывает, насколько эффективно работают легкие. Чаще всего сатурация опускается ниже нормы при серьезных заболеваниях: пневмонии, бронхите, хронической обструкции или туберкулезе. Пульсоксиметр в часах отслеживает и информирует вас об изменения в показателях, чтобы вы могли вовремя обратиться к врачу.
Нормальные показатели
Если на экране — цифра 95% или выше, вам не о чем беспокоиться — ваша насыщенность кислородом на уровне здорового человека. При высоких нагрузках, после длительного бега и при сильном стрессе он может ненадолго снижаться до 90–92%, а затем быстро приходит в норму. Ниже — сигнал для беспокойства.
По мнению ВОЗ, измерение кислорода в крови — один из лучших способов диагностики коронавирусной пневмонии. Поэтому многие компании стали дополнять определение пульса в носимых устройствах расчетом содержания кислорода в крови. Медики также подтверждают, что уровень кислорода может снижаться на самом раннем этапе заболевания, когда человек ощущает лишь легкое недомогание.
Как часы измеряют кислород в крови?
Датчики в умных часах и фитнес-браслетах работают в сложных условиях. Например, измерение нужно проводить, когда рука находится на уровне сердца. В реальности мы редко держим ладони именно так. Также сенсоры часто экономят энергию, чтобы не создавать лишней нагрузки на батарею — они включаются на несколько секунд с интервалами в пару минут.
При измерении кислорода в крови умными часами используется не проходящий, а отраженный свет. Из-за этого показания колеблются в широком диапазоне. Чтобы стабилизировать их, используется технология машинного обучения. Простая нейросеть отсеивает ложные сигналы и многократно повышает точность измерения.
Сенсоры в умных часах могут дать погрешность около 1–1,5% сатурации. Из-за интервального измерения и коррекции показаний нейросетью они реагируют на изменение содержания кислорода с небольшим запаздыванием — от 15 секунд до пары минут.
Из-за этого принципа работы пульсоксиметра в умных часах на экране могут появляться необычные показатели. Если уровень кислорода не повышается в течение нескольких часов, тогда это повод обратиться к врачу, но не ставить себе диагноз самостоятельно!
