स्मार्ट वॉच कौन से स्वास्थ्य मेट्रिक्स ट्रैक कर सकती हैं?

हृदय गति और हृदय ताल निगरानी: स्मार्ट वॉच स्वास्थ्य सुविधाओं की मुख्य क्षमताएं

PPG सेंसर लगातार हृदय गति निगरानी को कैसे सक्षम करते हैं

आज के स्मार्टवॉच पीपीजी, या संक्षिप्त में फोटोप्लेथिस्मोग्राफी (photoplethysmography) कहलाने वाली चीज़ पर निर्भर करते हैं, जो हमारी नब्ज़ की गति पर नज़र रखता है। इसका काम करने का तरीका वास्तव में बहुत अच्छा है—हरे एलईडी प्रकाश की किरणें त्वचा के भीतर घुसती हैं और हमारी केशिकाओं के भीतर रक्त प्रवाह में होने वाले छोटे-छोटे उतार-चढ़ाव को पकड़ती हैं। फिर वे इस सभी जानकारी को उन बीपीएम (BPM) संख्याओं में बदल देते हैं जो हम अपनी कलाई पर देखते हैं। पिछले साल 'नेचर' में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, शीर्ष ब्रांड तब लगभग 95% सटीकता प्राप्त करते हैं जब कोई व्यक्ति बस स्थिर बैठा होता है, जो चतुर सॉफ्टवेयर के कारण संभव होता है जो पीपीजी डेटा को एक्सेलेरोमीटर द्वारा पकड़े गए आंकड़ों के साथ जोड़ता है, मूल रूप से किसी भी हल्की हिलजुल या गति को फ़िल्टर कर देता है जो पढ़ने में गड़बड़ी डाल सकती है। इस तकनीक को इतना मूल्यवान बनाने वाली बात यह है कि यह लोगों को अपनी आराम की नब्ज़ की गति को पूरे दिन निगरानी करने, व्यायाम के दौरान अपने शरीर पर कितना दबाव डाल रहे हैं यह पता लगाने और थकान के बाद उनका शरीर कितनी तेज़ी से ठीक हो रहा है, इसके पैटर्न को पहचानने की अनुमति देता है।

उपभोक्ता-श्रेणी के नब्ज़ दर डेटा की सटीकता और सीमाएं

विभिन्न अध्ययनों के अनुसार दिन के समय हृदय गति के अधिकांश पठन लगभग 90% सटीक आते हैं, हालाँकि तीव्र व्यायाम के दौरान संख्याएँ लगभग 15 से 20 सेकंड पीछे रह जाती हैं क्योंकि सिग्नल में हस्तक्षेप के कारण चीजें जटिल हो जाती हैं। गहरी त्वचा वाले लोग या जिन्होंने अपनी कलाई पर टैटू बनवाए हैं, अक्सर यह पाते हैं कि उनके उपकरणों को संकेतों को विश्वसनीय ढंग से नहीं पकड़ पाने के कारण समस्या होती है, क्योंकि कुछ त्वचा प्रकारों पर सेंसर संकेतों को ठीक से नहीं पकड़ पाते। सामान्य फिटनेस उद्देश्यों के लिए, इन उपभोक्ता-श्रेणी के PPG सिस्टम काफी हद तक काम करते हैं, लेकिन वे वास्तविक चिकित्सा उपकरणों के बराबर नहीं हैं। उदाहरण के लिए एट्रियल फाइब्रिलेशन का पता लगाना - नियमित वियरेबल्स अस्पतालों में उपयोग की जाने वाली उचित ईसीजी मशीनों की तुलना में केवल लगभग 73% समय ही इसे पकड़ पाते हैं। इसीलिए कंपनियां लगातार जोर देती हैं कि उनके उत्पादों का उपयोग निदान के लिए नहीं बल्कि तब सूचित करने के लिए किया जाता है जब हृदय ताल में कुछ गड़बड़ लगती है।

केस अध्ययन: ऑप्टिकल सेंसर के साथ एट्रियल फाइब्रिलेशन का पता लगाना

हाल के एक अध्ययन में पीपीजी तकनीक से लैस स्मार्टवॉच पहनने वाले 400 लोगों को देखा गया। इन उपकरणों ने असामान्य हृदय ताल का पता लगभग 84% समय में लगाया, जो एएफिब का संकेत दे सकता है, जब उचित ढंग से परीक्षण किया गया। जब उपयोगकर्ताओं को ईसीजी के साथ अपने हृदय की जांच करने के लिए सूचनाएं मिलीं, तो डॉक्टरों ने छह महीने तक ध्यान न दिए गए मामलों में 32% कमी पाई। यह संयुक्त दृष्टिकोण, जहां घड़ियाँ प्रारंभिक जांच करती हैं और फिर लोगों को उचित परीक्षण के लिए भेजती हैं, एफडीए द्वारा मंजूर वियरेबल तकनीक में आम हो गया है। इससे समस्याओं को शुरुआत में ही पकड़ने में मदद मिलती है, लेकिन फिर भी वास्तविक चिकित्सा पेशेवरों से पुष्टि की आवश्यकता होती है, बजाय उपकरण के पठन पर एकमात्र निर्भरता के।

रीयल-टाइम एरिथमिया अलर्ट और मोबाइल ऐप एकीकरण रुझान

स्मार्ट सिस्टम किसी व्यक्ति के दिल की धड़कन को उसके लिए सामान्य की तुलना में देखते हैं, फिर पता लगाते हैं कि चीजें ट्रैक से बाहर होने लगती हैं और चेतावनी भेजती हैं। 2024 में पोनेमोन संस्थान के एक हालिया अध्ययन में भी कुछ दिलचस्प पाया गया। लगभग 58 प्रतिशत लोगों को जो अपने फोन के एप्लिकेशन के माध्यम से इन चेतावनी संदेशों को प्राप्त करते हैं वास्तव में एक दिन के भीतर डॉक्टरों तक पहुंचते हैं। अधिकांश आधुनिक उपकरण अब सीधे अस्पताल के डेटाबेस में जुड़ते हैं, इसलिए डॉक्टर कई महीनों तक दिल की धड़कन के पैटर्न देख सकते हैं बिना मरीजों को खुद को लिखने के लिए याद रखने के लिए निर्भर किए।

ईसीजी और रक्त ऑक्सीजन निगरानी: उन्नत स्मार्ट वॉच स्वास्थ्य कार्य

स्मार्ट वॉच में एकल-लीड ईसीजीः यह कैसे काम करता है और एफडीए-स्वीकृत उपकरण

ईसीजी सुविधाओं के साथ घड़ियां डिवाइस के पीछे और ऊपर के बटन के आसपास स्थित सेंसर के माध्यम से हृदय के अंदर विद्युत संबंधी गतिविधि को मापकर काम करती हैं। जब कोई व्यक्ति उस बटन को छूता है, तो घड़ी को उसकी हृदय गति के पैटर्न को पकड़ने के लिए आवश्यक कनेक्शन पूरा हो जाता है। खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) ने कठोर परीक्षण आवश्यकताओं को पार करने के बाद इन उपकरणों को मंजूरी दे दी है। पिछले साल जर्नल ऑफ कार्डियक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी में प्रकाशित एक अध्ययन में पाया गया कि जब लोग शांत बैठे होते हैं, तो इन स्मार्टवॉच का मानक अस्पताल ईसीजी मशीनों के साथ अनियमित हृदय गति को पहचानने में लगभग 100 में से 98 बार सहमति होती है, जिसे एट्रियल फाइब्रिलेशन के रूप में जाना जाता है।

ऑन-डिमांड ईसीजी के माध्यम से एट्रियल फाइब्रिलेशन और अन्य दिल की गति विकार का पता लगाना

मांग के आधार पर ईसीजी मापन उपयोगकर्ताओं को समय पर धड़कन की जांच करने की अनुमति देता है। प्रणाली एट्रियल फाइब्रिलेशन के अनियमित तरंग रूपों को चिह्नित करती है, जिससे समय पर चिकित्सा परामर्श के लिए प्रोत्साहित किया जाता है। हालांकि, अधिकांश उपभोक्ता उपकरण निलय ताल-अतिदाब जैसी जटिल धड़कनों की विश्वसनीय रूप से पहचान नहीं कर पाते हैं। ऐसे में, वे नैदानिक निदान के विकल्प के बजाय स्क्रीनिंग सहायता के रूप में सबसे अच्छा कार्य करते हैं।

प्रतिबिंब पल्स ऑक्सीमेट्री और श्वसन अंतर्दृष्टि का उपयोग करके SpO2 ट्रैकिंग

प्रतिबिंब तकनीक का उपयोग करने वाले पल्स ऑक्सीमीटर हमारी त्वचा में छोटी धमनियों के माध्यम से लाल और इन्फ्रारेड प्रकाश डालकर रक्त में ऑक्सीजन के स्तर, जिसे SpO2 कहा जाता है, का अनुमान लगाते हैं। अधिकांश लोगों की दिन के समय पढ़ने की सीमा 95% से 100% के बीच होती है, हालाँकि उपभोक्ता उपकरण हमेशा सटीक नहीं होते। वे अस्पताल के गुणवत्ता वाले मॉनिटर से लगभग 3 से 5 प्रतिशत अंकों तक भिन्न हो सकते हैं, विशेष रूप से जब कोई व्यक्ति घूमता-फिरता है या उसकी त्वचा का रंग गहरा होता है। इन उपकरणों की नई पीढ़ी वास्तव में ऑक्सीजन संतृप्ति पैटर्न और श्वसन दर दोनों को एक साथ ट्रैक करती है, जिससे नींद के दौरान ऑक्सीजन के स्तर में कमी या नींद अपनिया जैसी समस्याओं की पहचान में मदद मिलती है।

गति या कम रक्त प्रवाह की स्थिति के दौरान सटीकता में चुनौतियाँ

उन्नत मेट्रिक्स की विश्वसनीयता को सीमित करने वाले तीन प्राथमिक कारक:

• शारीरिक गतिविधि के दौरान ऑप्टिकल संकेतों को बाधित करने वाले गति के कारण उत्पन्न आर्टिफैक्ट
• वैसोकंस्ट्रिक्शन के कारण ठंडे वातावरण में कम रक्त प्रवाह
• ईसीजी और SpO2 डेटा तक पहुँच होने के बावजूद रक्त दबाव का आकलन न कर पाना
  जबकि अनुकूली एल्गोरिदम त्रुटियों को कम करने में सहायता करते हैं, नियंत्रित स्थितियों के बाहर विशेष रूप से गतिशील वास्तविक दुनिया के उपयोग के लिए नैदानिक मान्यता सीमित बनी हुई है।

नींद और गतिविधि ट्रैकिंग: स्मार्ट घड़ी स्वास्थ्य उपकरणों से दैनिक कल्याण अंतर्दृष्टि

आधुनिक स्मार्टवॉच नींद विश्लेषण और गतिविधि निगरानी के माध्यम से जैवमापीय इनपुट को सार्थक कल्याण अंतर्दृष्टि में परिवर्तित करते हैं। 2023 के अनुसार नींद चिकित्सा समीक्षा अध्ययन, लगातार ट्रैकिंग के तीन महीने बाद 72% उपयोगकर्ताओं ने नींद की गुणवत्ता में सुधार की सूचना दी।

एचआरवी और एक्सेलेरोमेट्री का उपयोग करके स्वचालित नींद चरण का पता लगाना

आजकल स्मार्टवॉच नींद के हमारे चरणों का पता लगाने में काफी अच्छी हो गई हैं। जब वे एक्सेलेरोमीटर से गति ट्रैकिंग के साथ दिल की धड़कन की विविधता के माप को जोड़ते हैं, तो अधिमानतः अधिकांश मॉडल वास्तव में यह अनुमान लगा सकते हैं कि हम नींद के किस चरण में हैं, जो पिछले साल जर्नल ऑफ स्लीप रिसर्च में प्रकाशित शोध के अनुसार, पॉलीसोम्नोग्राफी कहलाने वाले उन आकर्षक प्रयोगशाला परीक्षणों की तुलना में लगभग 85 से 92 प्रतिशत सटीकता के साथ होता है। इन घड़ियों के काम करने का तरीका भी काफी दिलचस्प है—वे तब देखती हैं जब हमारी नब्ज की गति धीमी हो जाती है और रात भर में होने वाली सूक्ष्म गतिविधियों का ट्रैक रखती हैं, जिससे वे हमारे नींद के पैटर्न की एक तस्वीर बनाती हैं। इससे उन गहरी नींद के चरणों (N3 कहलाते हैं) और REM नींद में समस्याओं का पता लगाने में मदद मिलती है, जहाँ हमारा दिमाग याददाश्त को संसाधित करता है, जो अगले दिन हमें कितना थकान महसूस होती है, इसके लिए बहुत महत्वपूर्ण है। कुछ शीर्ष निर्माता अब त्वचा के तापमान के सेंसर जोड़ना भी शुरू कर रहे हैं, जिससे उनकी नींद ट्रैकिंग और भी बेहतर हो रही है। यह अतिरिक्त सुविधा उन लोगों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जो अनियमित समय पर काम करते हैं या समय क्षेत्रों में यात्रा करते हैं, क्योंकि यह उन्हें अपने शरीर की आंतरिक घड़ी को बेहतर ढंग से समझने में मदद करती है।

नींद के विकारों की पहचान और व्यक्तिगत स्वास्थ्य सुझाव

पहनने योग्य उपकरण ऑक्सीजन के संतृप्ति स्तर में बार-बार कमी (प्रति घंटे 3%) और अशांत पैर संलक्षण के मामले में अंगों की गति की आवृत्ति में वृद्धि के माध्यम से नींद एप्निया के प्रारंभिक लक्षणों की पहचान कर सकते हैं, जिससे चिकित्सा संदर्भन में 34% की त्वरण दर आती है (वियरेबल टेक रिपोर्ट, 2024)। नींद के आंकड़ों को दिन के समय की गतिविधि के साथ संबंधित करके, उपकरण निम्नलिखित तरह की व्यक्तिगत सिफारिशें प्रदान करते हैं:

• ऐतिहासिक नींद दक्षता के आधार पर आदर्श सोने का समय
• आराम की गति में वृद्धि के आधार पर सोने से पहले की चेतावनी संकेत
• लंबे समय तक नींद न आने वाले लोगों के लिए कैफीन सेवन बंद करने के सुझाव

एक्सेलेरोमीटर के माध्यम से कदम गिनती, कैलोरी खपत और फिटनेस लक्ष्य

उच्च-स्तरीय मॉडल 9-अक्ष जड़त्वपूर्ण माप इकाइयों (IMUs) का उपयोग करते हैं जो बगीचे की मरम्मत या नृत्य जैसी गैर-रैखिक गतिविधियों के दौरान भी 97% कदम गिनती की शुद्धता बनाए रखते हैं ( आईईईई सेंसर्स जर्नल , 2023)। कैलोरी जलने के अनुमान को कई इनपुट का उपयोग करके सुधारा जाता है:

भविष्य की दिशा: रक्तचाप और मासिक धर्म चक्र ट्रैकिंग जैसे प्रायोगिक मेट्रिक्स

बिना कफ के रक्तचाप अनुमान: संभावना और तकनीकी चुनौतियाँ

नए स्मार्टवॉच तकनीक का उद्देश्य बिना कहीं सुई लगाए रक्तचाप का पता लगाना है, जो मुख्यतः PPG और ECG संकेतों को देखकर काम करती है। पिछले साल npj डिजिटल मेडिसिन में एक अध्ययन में पाया गया कि इन प्रारंभिक प्रोटोटाइप्स में नियमित अस्पताल के कफ की तुलना में लगभग 5 से 8 mmHg की त्रुटि थी, लेकिन केवल तभी जब लोग स्थिर बैठे होते थे। जब कोई व्यक्ति चलना शुरू कर देता है तो स्थितियाँ जटिल हो जाती हैं—चलने मात्र से त्रुटि बढ़कर 15 mmHg हो जाती है। बुजुर्ग लोग एक और चुनौती प्रस्तुत करते हैं क्योंकि उनकी रक्त वाहिकाएँ अक्सर अधिक कठोर होती हैं, जिससे पढ़ने में और अधिक त्रुटि आती है। इस समस्या को हल करने के लिए, इंजीनियर विभिन्न प्रकार के सेंसर—ऑप्टिकल और विद्युत सेंसरों के साथ-साथ सभी उम्र और गतिविधि स्तर के लोगों के लिए बेहतर परिणामों के लिए कैलिब्रेट करने हेतु उन्नत AI तकनीक के संयोजन पर काम कर रहे हैं।

तापमान, नींद और HRV रुझानों का उपयोग करके मासिक धर्म चक्र की भविष्यवाणी

आजकल के सर्वश्रेष्ठ वियरेबल उपकरण रात के समय त्वचा के तापमान, हृदय गति परिवर्तनशीलता और नींद की आदतों जैसी चीजों को ट्रैक करते हैं ताकि यह अनुमान लगाया जा सके कि कोई महिला डिंबोत्सर्जन (ओव्यूलेशन) के दौर से गुजर रही है। नैदानिक परीक्षणों से पता चलता है कि वे इसे लगभग 70 से 85 प्रतिशत समय तक सही ढंग से पहचान पाते हैं। पिछले वर्ष के कुछ शोध में पाया गया कि आधारभूत शरीर के तापमान के पाठ्यांक को नींद की गुणवत्ता के साथ जोड़ने से मासिक धर्म चक्र के चरणों की भविष्यवाणी करने की सटीकता कैलेंडर पर निर्भर रहने की तुलना में लगभग 22 प्रतिशत अधिक बेहतर हो जाती है। लेकिन कुछ सीमाएं हैं। अनियमित चक्र वाली महिलाओं या बहुसिस्टिक अंडाशय सिंड्रोम जैसी समस्याओं वाली महिलाओं के लिए, ये उपकरण उतने प्रभावी नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि डॉक्टरों को उचित निदान के लिए अन्य उपकरणों की आवश्यकता होती है।

क्लिनिकल वैधता पर बहस: आज के स्मार्ट घड़ी स्वास्थ्य डेटा की स्थिति

2024 में जॉन्स हॉपकिंस के एक हालिया अध्ययन के अनुसार, आज बाजार में उपलब्ध अधिकांश स्मार्टवॉच वास्तव में चिकित्सा निदान के उद्देश्य से FDA द्वारा मंजूरी प्राप्त नहीं हैं। इन उपकरणों द्वारा प्रदान की जाने वाली लगभग 8 में से 10 स्वास्थ्य सुविधाओं को उचित नियामक मंजूरी नहीं मिली है। अभी भी सटीकता के मापन के मामले में समस्याएं हैं। उदाहरण के लिए, भारी व्यायाम के दौरान अक्सर रक्त ऑक्सीजन स्तर गड़बड़ा जाते हैं, और गहरी त्वचा वाले लोगों में दिल की धड़कन की निगरानी अनियमित धड़कन को छोड़ देती है। लेकिन दीर्घकालिक रुझानों को देखने से आशा दिखाई देती है। पिछले साल मेयो क्लीनिक के एक अध्ययन में पाया गया कि कई महीनों तक नब्ज़ के पैटर्न को ट्रैक करके लगभग 70% उच्च रक्तचाप के मामलों का पता लगाया जा सकता है। इसलिए यद्यपि ये पहनने योग्य उपकरण डॉक्टर की जांच का स्थान नहीं ले सकते, फिर भी वे गंभीर समस्याओं में बदलने से पहले संभावित समस्याओं को पहचानने में मदद करते हैं और मरीजों और उनके स्वास्थ्य सेवा प्रदाताओं के बीच उनके शरीर में दिन-प्रतिदिन हो रही चीजों के बारे में बेहतर बातचीत को प्रोत्साहित करते हैं।

सामान्य प्रश्न

स्मार्टवॉच में पीपीजी तकनीक क्या है?

पीपीजी, या फोटोप्लेथिस्मोग्राफी, स्मार्टवॉच में एक ऐसी तकनीक है जो त्वचा के माध्यम से रक्त प्रवाह में होने वाले उतार-चढ़ाव को मापने के लिए एलईडी लाइट का उपयोग करती है, जिससे निरंतर हृदय गति की निगरानी संभव होती है।

एट्रियल फाइब्रिलेशन का पता लगाने में स्मार्टवॉच कितनी सटीक होती हैं?

पीपीजी तकनीक वाली स्मार्टवॉच अस्पतालों में उपयोग की जाने वाली समर्पित ईसीजी मशीनों की तुलना में लगभग 73-84% सटीकता के साथ एट्रियल फाइब्रिलेशन का पता लगाती हैं।

क्या स्मार्टवॉच चिकित्सा नैदानिक उपकरणों का स्थान ले सकती हैं?

हालाँकि स्मार्टवॉच स्वास्थ्य संबंधी महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करती हैं, लेकिन वे चिकित्सा नैदानिक उपकरणों और पेशेवर स्वास्थ्य देखभाल परामर्श के विकल्प नहीं हैं।

स्मार्टवॉच नींद के चरणों की निगरानी कैसे करती हैं?

स्मार्टवॉच हृदय गति परिवर्तनशीलता और त्वरणमापी से प्राप्त गति डेटा का उपयोग करके बहुल निद्रा अध्ययन (पॉलीसोम्नोग्राफी) की तुलना में 85-92% सटीकता के साथ नींद के चरणों का निर्धारण करती हैं।

रक्त ऑक्सीजन स्तर को मापने के लिए स्मार्टवॉच विश्वसनीय हैं?

उपभोक्ता वियरेबल उपकरणों की सटीकता में भिन्नता हो सकती है, जो अस्पताल-ग्रेड मॉनिटर से लगभग 3-5% तक भिन्न हो सकती है।