Вимірювання тиску на зап’ясті - це дуже зручний та мобільний метод контролю артеріального тиску. І ті з нас, хто веде активний спосіб життя, але через вік, стан здоров’я та інші фактори мають потребу у регулярному контролі тиску, задумувалися - чи існує універсальний пристрій, який можна носити з собою і який виконував би функції тонометра. Перше, що спадає на думку - це смарт-годинник. У цій статті ми розберемося, чи можуть смарт-годинники замінити медичний тонометр.

Чому саме смарт-годинники?

Носимі гаджети переживають бум розвитку у 2024 році, і виробники, підштовхувані конкуренцією, додають все нові та нові функції у свої пристрої. Смарт-годинники не є винятком: від простого підрахунку кроків вони розвинулися до своєрідного "монітора пацієнта" на зап’ясті. У смарт-годинниках тепер є десятки функцій для відстеження здоров’я:

Вимірювання частоти пульсу за допомогою зеленого світла діодів, відображеного від судин на зап’ясті
Вимірювання насиченості крові киснем за допомогою поглиненого червоного світла
Вимірювання частоти дихання за допомогою зняття міоелектричної активності
Вимірювання умовного рівня стресу, знову ж таки, за допомогою зняття міоелектричної активності
Відстеження сну - його тривалості, фаз та якості за допомогою акселерометрів (рух у сні) та частоти пульсу (частота пульсу падає на 20% від частоти спокою під час сну)
Електрокардіограма за допомогою вимірювання сигналів активності серця, що проходять через дві руки

Читайте статтю: Apple Kardia - електрокардіограма в Apple Watch

На основі виміряних даних годинник може давати масу корисних рекомендацій: покращення якості сну, відпочинок після активності або тренування, рекомендації щодо збільшення активності тощо. Кожна нова функція подається як інновація, і багато з них дійсно заслуговують на увагу.

Однак уважний читач міг помітити, що всі ці дані об'єднує один і той самий спосіб отримання даних: датчики на зап’ясті. І якщо акселерометри та електричні контакти не відносяться до вимірювання тиску, то світлодіоди - це якраз те, чим намагаються скористатися виробники для вимірювання артеріального тиску за допомогою смарт-годинників. Давайте розглянемо детальніше технологію та методи, якими користуються виробники для вимірювання артеріального тиску. Знайомтесь...

Фотоплетизмографія

Фотоплетизмографія (в англомовних джерелах - PPG, photoplethysmography) - це технологія, заснована на вимірюванні змін об’єму крові у судині за допомогою відображеного або поглиненого світла. Спеціальні світлодіоди у смарт-годинниках випромінюють світло, яке проходить через шкіру, а фотодетектори вимірюють відображене або поглинене світло. Зміни інтенсивності відображеного світла дозволяють оцінити зміни об’єму крові, що проходить через судини, і, відповідно, серцевий ритм, насичення крові киснем (насичена киснем кров більш яскрава, а отже, інтенсивніше відображає червоне світло певного спектру) та деякі інші параметри. Але чи можна цим методом виміряти артеріальний тиск на зап’ясті? Давайте розбиратися!

Маючи тільки об’єм крові, що проходить по периферичних судинах, навіть дуже точно виміряний, ми не отримаємо точного артеріального тиску, на жаль! Справа в тому, що кожна людина унікальна, і ступінь наповнення судин кров’ю відрізняється у всіх нас дуже сильно навіть в звичайних умовах. Але навіть у однієї людини ступінь наповнення судин може відрізнятися буквально в рази залежно від зовнішніх факторів. Згадайте, як біліють руки, коли ви сильно змерзли? Для більш точного вимірювання тиску використовується допоміжна технологія:

Тонометрія по пульсовій хвилі

Цей метод заснований на вимірюванні швидкості поширення пульсової хвилі в судинах. Оскільки кров складається переважно з води і її щільність приблизно незмінна, то швидкість поширення пульсової хвилі може допомогти оцінити тиск, який відчувають стінки судин. Але цей метод має ті ж недоліки, що і попередній - товщина стінок судин дуже індивідуальна і більш того, змінюється з віком.

Проблема цих двох підходів у тому, що вони показують різницю між верхнім і нижнім значенням, а не абсолютне значення. Тобто, наведемо приклад: Ви знаєте, що вночі буде на 15 градусів холодніше, ніж вдень. Це холодно? Жарко? Ви не знаєте, від чого відштовхуватися. Інших неінвазивних технологій для вимірювання тиску без використання тиску повітря в манжеті поки не придумали навіть найбільш високооплачувані вчені та відомі лікарі.

Тому у смарт-годинників існує одне серйозне обмеження, а саме:

Необхідність регулярного калібрування для вимірювання артеріального тиску

Для того, щоб смарт-годинники мали базове значення тиску, від якого вони будуть відштовхуватися, вимірюючи поточний тиск, їх необхідно звірити з звичайним настільним тонометром. І у цього підходу є проблеми:

Те, як ви виміряєте ваш нормальний тиск, буде точкою відліку для майбутніх вимірювань
Калібрування годинника потрібно регулярно повторювати
Не кожен стрибок артеріального тиску супроводжується ефектами, які можна виміряти за допомогою світла, відображеного від периферичних судин

Наприклад, смарт-годинники Samsung Galaxy Watch 5 вимагають звірки з настільним тонометром кожні чотири тижні, а годинники Xiaomi занадто сильно відрізняються від показників тонометра навіть після калібрування

Таким чином, вимірювання тиску у смарт-годинниках - це досить ненадійний метод, і якщо від значення тиску залежить, наприклад, прийом ліків, то покладатися на смарт-годинники не можна ні в якому разі. Чи є альтернатива? Є, і вона називається:

Годинник-тонометр Omron HeartGuide

Omron HeartGuide - це гібридний пристрій, смарт-годинник, поєднаний з тонометром. Під браслетом знаходиться манжета, що накачується повітрям, яка вимірює тиск звичним для зап’ястних тонометрів методом - осцилометричним. Це означає, що годинник-тонометр вимірює тиск повітря в манжеті і відзначає появу і зникнення пульсової хвилі в залежності від тиску в манжеті. Безсумнівно, варто віддати належне інженерам компанії Omron, вони досягли вражаючої мініатюризації - умістити компресор, точний датчик тиску і регульований клапан випуску повітря в корпус смарт-годинника - це серйозне досягнення.

Тонометр Omron HeartGuide - манжета, поєднана з ремінцем годинника

Але тут ховаються свої недоліки:

Енергоспоживання. Компресор досить енерговитратний, і фізику тут не обманеш: потрібно долати надлишковий тиск повітря в манжеті. Це означає, що маленької батареї годинника вистачить буквально на кілька вимірювань
Точність. Розмір манжети дуже малий, а це означає, що годинник-тонометр може давати похибку в залежності від того, наскільки добре манжета прилягає до артерій на зап’ясті
Знос. Тканинна манжета, яка постійно треться об шкіру та одяг, напевно зноситься швидше, ніж манжета звичайного зап’ястного тонометра
Ціна. Такі годинники-тонометри коштують не менше 500 доларів навіть у США, а в Україну вони просто не постачаються

Який же вихід із ситуації? Вихід є, і це:

Тонометри на зап’ясті

Тонометри на зап’ясті існують вже давно і використовують класичний метод вимірювання тиску з манжетою. Вони не покладаються на непрямі показники і вимірюють безпосередньо артеріальний тиск, а не непрямі показники.

Перейти в розділ: тонометри на зап’ястя

У зап’ястних тонометрів також є інновації та нові технології, які, до речі, отримали схвалення для використання у клініках та медичних закладах, на відміну від смарт-годинників. Давайте розглянемо найновіші зап’ястні тонометри 2024 року:

Тонометр на зап’ястя NISSEI WS-C2

Тонометр на зап’ясті NISSEI WS-C2 - це новинка 2024 року. Цей зап’ястний тонометр отримав оновлений алгоритм вимірювання - сканер пульсової хвилі високої роздільної здатності. Завдяки цьому нововведенню тонометр NISSEI WS-C2 є першим зап’ястним тонометром, який виявляє фібриляцію серця. Цей прилад також не має вікових обмежень у використанні, як і інші зап’ястні тонометри NISSEI.

Omron RS7

Якщо ви шукаєте по-справжньому компактний зап’ястний тонометр, то зверніть увагу на модель Omron RS7. Особливість цього тонометра в тому, що його манжета м’яка, вона не має пружного каркаса. Завдяки цій конструктивній особливості прилад вийшов дуже компактним - він складається в кейс товщиною не більше 2 см.