Диагностика с помощью гаджетов: как работают датчики уровня кислорода, пульса, ЭКГ и шума

Различные функции, связанные с измерением пульса, уровня кислорода в крови, ЭКГ, стали уже настоящей визитной карточной многих умных часов, предлагаемых производителями потребителям, ведущим активный образ жизни или занимающимся спортом на профессиональном и любительском уровне. При этом многие потребители, покупая смарт-часы, не всегда понимают, насколько точно работают средства диагностики, присутствующие в этом оборудовании.

В этой статье мы постараемся разобраться, насколько точную диагностическую информацию позволяют получить такие гаджеты, как умные часы или браслеты.

Акселерометр и гироскоп

Завершающийся 2020 год показал насколько важно следить за собственным здоровьем, даже при ведении здорового и активного образа жизни и невероятной занятости, тем более что делать это можно с помощью различных гаджетов, например смартфона. И одними из таких приборов, присутствующих в смартфонах, умных часах и фитнес-браслетах, стали акселерометр и гигроскоп, позволяющие проводить измерение активности человека в течение дня.

Стоит сказать, что впервые данные датчики были установлены производителями в смартфоны, а затем они перекочевали в фитнес-браслеты и смарт-часы. На этих устройствах постоянно работает одна из важнейших функций, а именно, подсчёт количества сделанных шагов.

На данный момент большинство пользователей гаджетами настолько привыкли к тому, что в этих устройствах присутствует акселерометр и гигроскоп, что практически не ощущают отличий в работе данных приборов. Однако на самом деле два этих прибора имеют определённые различия. Так, например, основной задачей акселерометра является фиксация ускорений, что позволяет при помощи этого датчика проводить подсчёт выполненных владельцем устройства шагов за определённый отрезок времени.

Если говорить о гироскопе, то этот датчик позволяет выполнять фиксацию нахождения оборудования в пространстве.

Стоит отметить, что на данный момент сочетание в гаджетах акселерометра и гигроскопа является важной частью диагностики состояния здоровья пользователя. Связано это, прежде всего, с тем, что сочетание в устройстве таких датчиков позволяет за счёт резкого изменения параметров устройства в пространстве понять, что человек упал и оперативно вызвать экстренные службы.

Так, например, если человек, носящий умные часы или смартфон, оснащённые функцией акселерометра и гигроскопа, упал на улице, устройство самостоятельно может вызвать медицинскую помощь.

Датчики уровня кислорода

Новомодным диагностическим прибором, которым оснащаются многие гаджеты, является датчик уровня кислорода в крови. Стоит сказать, что во время пандемии и распространения во всём мире коронавирусной инфекции этот датчик стал одним из самых рекламируемых приборов, устанавливаемых на умные часы, браслеты и смартфоны. Необходимо подчеркнуть, что помимо средства контроля за распространением коронавирусной инфекции, этот датчик будет полезен и в других случаях, так как наличие в организме недостатка кислорода может становиться причиной самых неприятных последствий, среди которых:

  • сильная одышка;
  • наличие неточности в дыхательных процессах;
  • возникновение головных болей;
  • потеря создания.

Стоит сказать, что на сегодняшний день в современной медицине измерение уровня кислорода в крови пациента проводится при помощи специализированных миниатюрных устройств, именуемых пульсометрами. По своему внешнему виду пульсометры напоминают обычную прищепку, правда оснащённую экраном, которая закрепляется на пальце пациента и после проведения диагностики предоставляет данные об уровне кислорода в крови, а также пульсе.

Если говорить о пульсометрах, установленных в гаджетах, то они функционируют следующим образом. На устройство производителем монтируются специализированные светодиоды, которые могут излучать сигналы красной цветовой гаммы, а также фотодетектор, выполняющий фиксацию информации, какая именно часть цвета прошла через капилляры. Получая отражённый сигнал, устройство проводит анализ полученной информации и выводит на дисплей устройства информацию о количестве кислорода в крови. Как показывают исследования, гаджеты, в которых присутствует функция измерения количества кислорода в крови, практически не уступает по качеству мониторинга профессиональным пульсометрам, используемым в медицине для аналогичных целей.

Измерение пульса

Датчики для измерения пульса владельца, присутствующие во многих современных гаджетах, предназначенных для людей, занимающихся спортом или ведущих активный образ жизни, функционируют на основании оптической технологии, именуемой PPG. Смысл фотоплетизмографии заключается в следующем. В результате сокращения мышцы сердца в сосудах происходит изменение давления, а значит, снижается скорость кровотока. И в том случае, если выполнить подачу на кровеносные сосуды пучка света, имеющего определённую силу, можно провести анализ скорости крови на основании поглощения её световых лучей.

Именно так и работает устройство измерения пульса в гаджетах, которое после подачи света определённой силы проводит анализ, какое количество изменений скорости потока крови происходит в человеческом теле за одну минуту и показывает частоту пульса.

Измерение давления

Если датчики, устанавливаемые в гаджетах, могут измерять пульс, то на основании информации об уровне кровотока, становится понятно, что устройства могут проводить измерение не только пульса, но и давления своего владельца. И это правда, так как диагностическое программное обеспечение, присутствующее в гаджетах, получая информацию о кровотоке, не только анализирует пульс владельца, но и позволяет ему получить данные о величине артериального давления.

Однако решив использовать умные часы или фитнес-браслет для получения информации об артериальном давлении, пользователь должен понимать, что для того, чтобы устройство предоставляло ему достоверную информацию, необходимо провести его настройку под собственный организм. Связано это с тем, что без проведения настройки данные о своём давлении смогут получать только те пользователи, у которых оно имеет нормальные показатели, а также отсутствуют различные возрастные изменения или заболевания. Таким образом, если пользователь желает приобрести браслет или часы, которые будут показывать максимально точную информацию об уровне давления, необходимо выбирать и покупать устройства, в которых присутствует максимально точная настройка персонально под владельца оборудования.

ЭКГ

Возможность проводить измерение электрокардиограммы с помощью мобильных гаджетов – ещё одна новая и очень интересная возможность, предлагаемая своим владельцам смартустройствами. При этом нужно отметить, что в медицине информация, получаемая с помощью измерения электрических сигналов, считается более достоверной, точной и надёжной и позволяет получать максимально подробные данные о работе сердечно-сосудистой системы.

Однако используя гаджеты для измерения ЭКГ, необходимо понимать, что в медицине для получения наиболее достоверной и точной информации в районе сердца устанавливается шесть специализированных датчиков, а в гаджетах монтируется только один, который при этом располагается на большом удалении от сердца в области запястья.

В связи с этим информация, полученная от умных часов или фитнес-браслета, не имеет такой высокой точности, однако на её основании владелец устройства сможет понять, что ему не стоит откладывать в долгий ящик посещение кардиолога.

Измерение уровня шума

Датчик уровня шума – ещё одна очень интересная функция, которая присутствует в некоторых гаджетах. Используя данную функцию, владелец устройства получает возможность проводить регистрацию уровня шумов, и в том случае, если на протяжении определённого отрезка времени они превышают допустимые нормы, устройство оповещает об этом своего владельца.

Наличие у часов, смартфона или браслета такой функции позволяет пользователю снизить риск потери слуха по причине сильных шумовых воздействий.

Точность измерений и их использование для контроля состояния здоровья

Покупая гаджеты для мониторинга здоровья, необходимо чётко понимать, что входящие в него устройства позволяют получить упрощённую информацию, а также обладают погрешностями, в результате чего данное оборудование нельзя использовать в медицинских целях. Стоит сказать, что об этом написано в аннотации ко всем приборам, например, к умным часам, фитнес-браслетам и мобильным телефонам.

Так, например, если говорить о датчиках для измерения давления, то они могут ошибаться на два или три процента. Такие ошибки происходят из-за погрешности самого прибора, а также, если произошло похолодание или устройство не слишком плотно прилегает к запястью своего владельца. Именно по этой причине все производители такого оборудования обращают внимание потребителей на то, что присутствующие в устройствах функции мониторинга следует использовать для проведения общего контроля и отслеживания динамики состояния организма во время высокой физической активности или занятий спортом.

Необходимо также понимать, что присутствующие в этих устройствах датчики не предназначены для использования в медицинских целях и постановки диагнозов, так как для этого требуется наличие специализированной медицинской техники, имеющей максимальной уровень точности в процессе проведения измерений.

Однако рассказывая о наличии в гаджетах таких датчиков и функций, нельзя не отметить, что они имеют очевидную пользу, так как позволяют своим владельцам контролировать состояние организма во время занятий спортом или активного отдыха. А также заставляют задуматься о собственном здоровье тех, кому это действительно необходимо.

Рейтинг автора
100
Автор статьи
Дмитрий Радченко
Окончил Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова Российской академии наук (ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН). Увлекаюсь современными технологиями.
Написано статей
1

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *