Чем измерять уровень кислорода в крови и почему это важно?

15 октября 2021 в 12:38
Источник: Артём Сёмин. Фото: Максим Тарналицкий

Чем измерять уровень кислорода в крови и почему это важно?

Затруднение дыхания или одышка причисляются ВОЗ к числу серьезных симптомов COVID-19. Одновременно ученые фиксируют так называемую «тихую гипоксию», когда у зараженного пациента снижается уровень кислорода в крови, но он не замечает, что с ним что-то не так. И к моменту поступления в больницу его состояние может сильно ухудшиться. По новым данным, использование пульсоксиметра в домашнем мониторинге помогает заболевшим людям из высокой группы риска. Каким образом? И какое место в этом деле могут занять умные часы?

Насыщение крови кислородом показывает, сколько его связано в гемоглобине, белке, содержащемся в клетках крови. Большая часть гемоглобина насыщается кислородом при прохождении крови через легкие. С помощью пульсоксиметра это значение можно измерить. Такой метод часто обозначается аббревиатурой SpO2 («периферическая кислородная сатурация»). Норма у здорового человека — выше 95% (например, 95% гемоглобина связано с кислородом, а 5% нет).

Какая польза от пульсоксиметра дома?

Исследование, о котором говорилось во вступлении, было проведено в Южной Африке. Восемь тысяч человек из высокой группы риска с выявленным COVID-19 получили пульсоксиметры для мониторинга сатурации дома. Они должны были фиксировать показания дважды в день и обращаться за помощью, если уровень кислорода опускался ниже 90%. Исходя из уровня смертности в контрольной группе, в исследуемой группе ученые предполагали гибель 95 человек. К концу эксперимента умерло 49.

Ученые делают вывод: «домашний мониторинг с использованием пульсоксиметра у пациентов с высоким риском тяжелого развития COVID-19 привел к снижению вероятности смерти на 48% по сравнению с контрольной группой». В исследовании этот факт объясняется тем, что люди, контролирующие уровень кислорода в крови в течение своей болезни, раньше обращались за медицинской помощью. Текст работы можно прочитать по ссылке.

Фото: beurer-belarus.by

Надо ли здоровому человеку отслеживать свой кислород самому дома?

Скорее нет, чем да. Потому что показания пульсоксиметра нельзя воспринимать в отрыве от общего контекста здоровья человека или использовать для диагностики заболеваний, особенно коронавируса. Кроме того, масса вещей может вызывать дыхательную недостаточность, что способно отразиться на показаниях пульсоксиметра.

Как показывает указанное выше исследование, пульсоксиметр однозначно полезен, если вы заболели и находитесь в высокой группе риска. Есть еще группа людей, которым нужно самостоятельно контролировать насыщенность крови кислородом по долгу службы: спортсмены, альпинисты или люди, работающие на большой высоте над уровнем моря.

Как работает пульсоксиметр?

Насыщенность крови кислородом давно используют для оценки дыхательных функций при различных заболеваниях в больницах, при проведении медицинских процедур, но с началом пандемии о пульсоксиметрах узнали не только специалисты.

Прибор, как прищепка, помещается на кончик пальца или мочку уха. Он излучает насквозь красный и инфракрасный свет, который фиксируется датчиком снизу. Кровь, насыщенная кислородом, поглощает больше инфракрасного света, а пропускает больше красного, и наоборот. Устройство анализирует эту «яркость крови» и показывает результат в процентах на небольшом экране.

В умных часах и браслетах светодиоды излучают свет, который проходит сквозь кровь, отражается тканями и воспринимается датчиком на устройстве. Дальше вступают в дело вычисления и алгоритмы, но принцип анализа цвета крови остается прежним.

Преимущество такого метода в удобстве пользования, ведь часы постоянно с вами и данная функция работает даже во время сна. К тому же умные часы обычно не ограничены этой возможностью и предлагают целый ряд функций для здоровья, например измерение пульса, спортивной активности, подсчет шагов и напоминание о безделье.

Вот как выглядят результаты замеров сатурации клинически здорового автора статьи. В измерениях использовались сертифицированный в Беларуси пульсоксиметр Beurer, а также целый ряд популярных умных часов и браслетов.

Устройство Средний показатель SpO2
Beurer PO 30  97,1%
Samsung Galaxy Watch4  97,4%
Garmin Venu 2s  95,9%
Xiaomi Mi Band 6  97,7%
Huawei Band 6  99,7%
Huawei Watch 3  99,4%
Apple Watch 6  96,9%
часы-компаньон, поддержка Android, экран AMOLED 1.4" (450x450, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 1 сутки 16 часов, корпус: металл, браслет: фторэластомер
фитнес-браслет, поддержка Android/iOS, экран AMOLED 1.47" (368х194, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 2 недели, корпус: пластик, браслет: силикон
фитнес-часы, поддержка Android/iOS, экран AMOLED 1.43" (480x480, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 2 недели, корпус: металл/керамика, браслет: фторэластомер
фитнес-браслет, поддержка Android/iOS, экран AMOLED 1.56" (152x486, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 2 недели, корпус: пластик, браслет: силикон
часы-компаньон, поддержка iOS, шагомер, пульсометр, время работы: 18 часов, корпус: алюминий, браслет: фторэластомер
фитнес-часы, поддержка Android/iOS, экран AMOLED 1.1" (360x360, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 1 неделя 3 суток, корпус: сталь, браслет: силикон

Все мы разные, и масса параметров нашего здоровья воздействуют на точность измерений пульсоксиметра и часов. Среди прочего, например, могут повлиять:

  • хронические заболевания легких и сердечно-сосудистой системы;
  • низкое артериальное давление;
  • прием медикаментов для сокращения сосудов;
  • аномальный уровень гемоглобина;
  • шрамы, порезы и другие анатомические изменения на пальце;
  • подвижность во время измерения;
  • ситуативная физическая нагрузка или тяжелая работа;
  • холодный палец, на который надет пульсоксиметр;
  • лак на ногтях (хотя в этом исследовании лак не мешал);
  • маска на лице;
  • мощные источники света рядом;
  • то, что садятся батарейки в приборе.

Как часто измерять?

Несколько раз в день с повторением через несколько минут после первой попытки, соблюдая все условия.

Исследование, проведенное в 2019 году, показало сильные колебания SpO2 у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких в течение дня и от одного дня к последующим. Высокий процент достоверных данных удалось получить за семидневный период (днем — 93,27%, ночью — 99,31% данных). Одновременно выяснилось, что в период физической активности (от умеренной до высокой) процент верных результатов составил лишь 67,86%. Поэтому не рекомендуется замерять содержание кислорода в крови, находясь в движении.

Как измерять сатурацию на умных часах?

Чтобы измерить уровень насыщенности крови кислородом, на умных часах или браслете следует найти иконку подходящего приложения, например, с надписью SpO2. В некоторых моделях (скажем, Galaxy Watch4) такая функция включается через привязанное фирменное приложение на смартфоне.

В Каталоге функция обозначена отдельным параметром, и вы можете отфильтровать все соответствующие модели. Вот ссылка.

Умные часы можно использовать как медицинский прибор?

Пока нет. Исследования по определению точности их показаний еще продолжаются. Поэтому производители (Huawei, Apple, Samsung, Xiaomi) честно говорят: «Данные, полученные при помощи устройства, предназначены только для справки, а не для медицинского использования».

23 сентября 2021 года на портале Scientific Reports опубликовано любопытное исследование. Ученые сравнивали измерения SpO2, сделанные часами Apple Watch 6 и двумя коммерческими пульсоксиметрами. Участие принимали 100 пациентов с хронической обструктивной болезнью легких и интерстициальной болезнью легких из амбулаторной клиники пневмологии. По ходу исследования в разных группах больных ИЗЛ и ХОБЛ, а также здоровых людей ученые не наблюдали значительных различий между Apple Watch и пульсоксиметрами при измерении SpO2 и частоты сердцебиений. Исследователи делают вывод: «Apple Watch 6 — это надежный способ измерения частоты сердечных сокращений и SpO2 у пациентов с заболеваниями легких в контролируемых условиях».

часы-компаньон, поддержка iOS, экран AMOLED 1.78" (368x448, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 18 часов, корпус: алюминий, браслет: фторэластомер
часы-компаньон, поддержка iOS, экран AMOLED 1.57" (324x394, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 18 часов, корпус: алюминий, браслет: фторэластомер

12 октября умные часы Withings ScanWatch получили в США одобрение от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). В пресс-релизе сообщается, что гибридные часы ScanWatch стали первым носимым устройством, которое одновременно получает разрешение FDA на определение фибрилляции предсердий с помощью ЭКГ медицинского уровня и измерения уровня SpO2 на запястье. По словам CEO компании Withings, часы могут помочь в обнаружении нарушений дыхания в ночное время, которые могут быть признаками апноэ во сне.

гибридные умные часы, поддержка Android/iOS, шагомер, пульсометр, время работы: 4 недели 2 суток, корпус: сталь, браслет: фторэластомер
гибридные умные часы, поддержка Android/iOS, шагомер, пульсометр, время работы: 4 недели 2 суток, корпус: сталь, браслет: фторэластомер

Исследования еще продолжаются, а вместе с ними ведутся споры о функционале умных часов, касающемся здоровья. Не все модели часов тестируются и калибруются как медицинские приборы. Поэтому каждая страна сама принимает решение по одобрению конкретной медицинской функции часов. Например, измерение ЭКГ на запуске Apple Wacth 4 было недоступно в нашем регионе, хоть одобрялось в США той самой FDA. То же самое сейчас происходит с часами Galaxy Watch 4, у которых в Беларуси пока не работают функции ЭКГ и измерение давления. Официальный представитель Samsung в Беларуси сообщил, что они на этапе получения разрешительных документов.

Итоги

Данные о содержании кислорода в крови не могут служить для диагностики коронавируса или любого другого заболевания, у которых существует целый ряд признаков и симптомов. Интерпретацией данных должен заниматься лечащий врач. Исследования показывают, что медицинский пульсоксиметр может оказаться полезным в вашей аптечке и поможет выиграть время для обращения за помощью при болезни. В Беларуси сертифицированы в качестве медицинской техники лишь три коммерческих пульсоксиметра, и они продаются в Каталоге.

Медицинские функции на часах и браслетах носят справочный характер. Об этом говорят ученые и предостерегают сами производители. Остается актуальным вопрос интерпретации показаний часов о здоровье пользователя. Однако технологии не стоят на месте. Уже появляются исследования, доказывающие эффективность, например, Apple Watch 6 в мониторинге сатурации в контролируемых условиях у пациентов с заболеваниями легких. Поэтому ждем еще новых результатов, носим маски и соблюдаем дистанцию.

часы-компаньон, поддержка Android, экран AMOLED 1.4" (450x450, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 1 сутки 16 часов, корпус: металл, браслет: фторэластомер
фитнес-браслет, поддержка Android/iOS, экран AMOLED 1.47" (368х194, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 2 недели, корпус: пластик, браслет: силикон
фитнес-часы, поддержка Android/iOS, экран AMOLED 1.43" (480x480, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 2 недели, корпус: металл/керамика, браслет: фторэластомер
фитнес-браслет, поддержка Android/iOS, экран AMOLED 1.56" (152x486, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 2 недели, корпус: пластик, браслет: силикон
часы-компаньон, поддержка iOS, шагомер, пульсометр, время работы: 18 часов, корпус: алюминий, браслет: фторэластомер
фитнес-часы, поддержка Android/iOS, экран AMOLED 1.1" (360x360, сенсорный), шагомер, пульсометр, время работы: 1 неделя 3 суток, корпус: сталь, браслет: силикон

Благодарим за предоставленную технику официальных представителей брендов HuaweiBeurer и Garmin в Беларуси, а также благодарим интернет-магазины Xistore и «Техника успеха».

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Источник: Артём Сёмин. Фото: Максим Тарналицкий
Без комментариев