Современные умные часы используют метод, называемый фотоплетизмографией (ФПГ), чтобы отслеживать частоту сердечных сокращений. Работает это следующим образом: зелёные светодиоды пропускают свет сквозь кожу и фиксируют крошечные колебания кровотока в капиллярах. Затем эти данные преобразуются в показатели ЧСС, которые мы видим на экране часов. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature в прошлом году, лучшие бренды достигают точности около 95 %, когда человек находится в состоянии покоя, благодаря умному программному обеспечению, которое объединяет данные ФПГ с информацией от акселерометра, фактически фильтруя любые движения или дрожание, которые могут исказить результат. Ценность этой технологии заключается в том, что она позволяет людям круглосуточно отслеживать пульс в состоянии покоя, определять интенсивность тренировок и выявлять закономерности скорости восстановления организма после физических нагрузок.
Согласно различным исследованиям, показания пульса в дневное время соответствуют действительности примерно на 90 %, хотя при интенсивных тренировках возникают сложности — данные начинают отставать примерно на 15–20 секунд из-за помех в сигнале. У людей с более тёмным цветом кожи или тех, кто сделал татуировки на запястье, устройства зачастую работают хуже, поскольку сенсоры не так надёжно улавливают сигналы на определённых типах кожи. Для общих целей фитнеса такие системы PPG потребительского класса работают удовлетворительно, но они намного уступают настоящему медицинскому оборудованию. Возьмём, к примеру, выявление мерцательной аритмии: обычные носимые устройства обнаруживают её лишь в 73 % случаев по сравнению с полноценными ЭКГ-аппаратами, используемыми в больницах. Именно поэтому компании постоянно подчёркивают, что их продукция не предназначена для диагностики, а лишь предупреждает пользователей, если с их сердечным ритмом что-то не так.
Недавнее исследование охватывало 400 человек, носивших умные часы с технологией PPG. Эти устройства обнаруживали необычный сердечный ритм, который может указывать на фибрилляцию предсердий, примерно в 84% случаев при правильном тестировании. Когда пользователи получали уведомления о необходимости проверить своё сердце с помощью ЭКГ, врачи выявляли на 32% меньше случаев, остававшихся незамеченными в течение шести месяцев подряд. Комбинированный подход, при котором часы выполняют первоначальную проверку, а затем направляют людей на полноценное обследование, стал распространённой практикой в носимых устройствах, одобренных FDA. Он помогает выявлять проблемы на ранней стадии, но по-прежнему требует подтверждения от квалифицированных медицинских специалистов, а не полагается исключительно на показания устройств.
Смарт-системы анализируют, как бьется сердце человека, сравнивая с его личной нормой, затем выявляют отклонения и отправляют предупреждения. Недавнее исследование Института Понемона, проведенное в 2024 году, выявило интересный факт: около 58 процентов людей, получивших такие оповещения через приложения на телефонах, связались с врачами уже в течение одного дня. Большинство современных устройств теперь напрямую подключаются к больничным базам данных, поэтому врачи могут просматривать данные о ритме сердца за несколько месяцев, не полагаясь на то, что пациенты сами запомнят или запишут.
Часы со встроенными функциями ЭКГ работают, измеряя электрическую активность внутри сердца с помощью датчиков, расположенных на задней панели устройства и вокруг кнопки сверху. Когда человек касается этой кнопки, замыкается электрическая цепь, необходимая для того, чтобы часы могли зафиксировать ритм сердцебиения. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило эти устройства после их прохождения строгих испытаний. Исследование, опубликованное в прошлом году в журнале «Журнал кардиальной электропроцедуры», показало, что когда люди находятся в неподвижном состоянии, эти умные часы совпадают со стандартными больничными ЭКГ-аппаратами примерно в 98 случаях из 100 при выявлении нерегулярного сердцебиения, известного как фибрилляция предсердий.
Показания ЭКГ по запросу позволяют пользователям заблаговременно проверять наличие аритмий. Системы выявляют нерегулярные формы волн, характерные для фибрилляции предсердий, что способствует своевременному обращению к врачу. Однако большинство потребительских устройств не могут надежно определять сложные аритмии, такие как желудочковая тахикардия. Таким образом, они работают лучше всего как вспомогательные средства скрининга, а не как замена клинической диагностике.
Пульсоксиметры, использующие рефлексную технологию, работают за счёт излучения красного и инфракрасного света через капилляры нашей кожи для оценки уровня кислорода в крови, известного как SpO2. У большинства людей показания варьируются от 95% до 100% в течение дня, хотя устройства для потребителей не всегда обеспечивают точность. Они могут отличаться от медицинских мониторов на 3–5 процентных пункта, особенно при движении человека или у людей с более тёмным цветом кожи. Новое поколение таких устройств одновременно отслеживает как паттерны насыщения кислородом, так и частоту дыхания, что помогает выявлять такие проблемы, как апноэ во сне или низкий уровень кислорода ночью.
Три основных фактора ограничивают надёжность расширенных метрик:
Современные умные часы преобразуют биометрические данные в полезную информацию о состоянии здоровья с помощью анализа сна и мониторинга активности. Согласно исследованию 2023 года Обзор по медицине сна 72 % пользователей сообщили об улучшении качества сна после трёх месяцев регулярного использования.
Умные часы в последнее время стали довольно хорошо определять стадии нашего сна. Когда они комбинируют измерения вариабельности сердечного ритма с отслеживанием движений с помощью акселерометров, большинство моделей могут определять стадию сна с точностью около 85–92 процентов по сравнению с лабораторными тестами, называемыми полисомнографией, как показало исследование, опубликованное в прошлом году в журнале Journal of Sleep Research. Принцип работы этих часов также довольно интересен: они анализируют, когда замедляется наш пульс, и отслеживают мельчайшие движения в течение ночи, чтобы составить картину наших режимов сна. Это помогает выявлять проблемы на самых глубоких стадиях сна (так называемой N3) и во время фазы быстрого сна (REM), когда наш мозг обрабатывает воспоминания, что имеет большое значение для уровня усталости на следующий день. Некоторые ведущие производители даже начали добавлять датчики температуры кожи, что ещё больше повышает точность отслеживания сна. Эта дополнительная функция особенно полезна для людей, работающих в нестандартные часы или часто путешествующих через разные часовые пояса, поскольку помогает им лучше понимать внутренние биологические ритмы своего организма.
Устройства, которые носят на себе, могут выявлять ранние признаки апноэ во сне по повторяющимся эпизодам снижения насыщения кислородом (3% в час) и синдрома беспокойных ног по повышенной частоте движений конечностей, что ускоряет направление к клиницистам на 34% (Отчет о технологиях носимых устройств, 2024). Сопоставляя данные сна с дневной активностью, устройства дают персонализированные рекомендации, такие как:
Премиальные модели используют девятиосевые инерциальные измерительные блоки (IMU), которые сохраняют точность подсчета шагов на уровне 97%, даже при нелинейных видах активности, таких как садоводство или танцы ( IEEE Sensors Journal , 2023). Оценка сжигания калорий уточняется с использованием нескольких входных данных:
| Фактор | Влияние на расчет |
|---|---|
| Амплитуда движения рук | &Plusmn;12% расход |
| Набор высоты | +0,5 ккал на этаж |
| Непрерывные зоны ЧСС | Метаболические эквиваленты |
| Такой многоуровневый подход поддерживает планирование фитнеса по методу SMART — например, поддержание ЧСС в зоне 2 в течение 150 минут в неделю — для оптимизации кардиовыносливости и жирового обмена. |
Новые технологии умных часов пытаются определить артериальное давление без использования игл, в основном анализируя сигналы ППГ и ЭКГ. Исследование, опубликованное в журнале npj Digital Medicine в прошлом году, показало, что погрешность ранних прототипов составляет около 5–8 мм рт. ст. по сравнению с обычными больничными манжетами, но только когда человек находится в состоянии покоя. При движении ситуация ухудшается — ошибка увеличивается до 15 мм рт. ст. уже при ходьбе. Пожилые люди представляют собой отдельную проблему, поскольку у них сосуды обычно более жёсткие, что ещё больше искажает показания. Чтобы решить эту задачу, инженеры работают над комбинацией различных типов датчиков — оптических и электрических — вместе с использованием сложных алгоритмов искусственного интеллекта для калибровки более точных результатов независимо от возраста или уровня активности.
Сегодня лучшие носимые устройства отслеживают такие показатели, как температура кожи ночью, вариабельность сердечного ритма и привычки сна, чтобы определить момент овуляции. Клинические испытания показывают, что они дают правильный результат примерно в 70–85 процентах случаев. Некоторые исследования прошлого года выявили, что сочетание измерений базальной температуры тела с данными о качестве сна позволяет предсказывать фазы менструального цикла на 22 процентных пункта точнее, чем простое использование календаря. Однако существуют ограничения. Для женщин с нерегулярным циклом или такими состояниями, как синдром поликистозных яичников, эти устройства работают хуже, а это означает, что врачам по-прежнему требуются другие инструменты для правильной диагностики.
Согласно недавнему исследованию Университета Джонса Хопкинса за 2024 год, большинство умных часов на рынке сегодня фактически не одобрены FDA для медицинской диагностики. Около 8 из 10 функций здоровья, предлагаемых этими устройствами, не прошли надлежащую регуляторную проверку. Также сохраняются проблемы с точностью измерений. Например, показатели уровня кислорода в крови часто дают сбои во время интенсивных тренировок, а мониторинг сердечного ритма зачастую пропускает нерегулярные удары у людей с более тёмным цветом кожи. Однако анализ долгосрочных тенденций выглядит перспективно. Исследование клиники Мэйо в прошлом году показало, что почти 70 % случаев высокого кровяного давления можно было бы выявить на ранней стадии просто путём отслеживания пульсовых паттернов в течение нескольких месяцев. Таким образом, хотя такие устройства не могут заменить визиты к врачу, они помогают выявлять потенциальные проблемы до того, как те станут серьёзными, и способствуют более продуктивному диалогу между пациентами и медицинскими работниками о том, что происходит с их организмом изо дня в день.
PPG, или фотоплетизмография, — это технология в умных часах, которая использует светодиоды для измерения колебаний кровотока через кожу, обеспечивая непрерывный мониторинг частоты сердечных сокращений.
Умные часы с технологией PPG обнаруживают фибрилляцию предсердий с точностью около 73–84 % по сравнению со специализированными ЭКГ-приборами, используемыми в больницах.
Хотя умные часы предоставляют ценные данные о здоровье, они не могут заменить медицинские диагностические инструменты и консультации квалифицированных специалистов в области здравоохранения.
Умные часы используют данные о вариабельности сердечного ритма и движениях, полученные от акселерометров, чтобы определять фазы сна с точностью 85–92 % по сравнению с полисомнографией.
Потребительские носимые устройства могут различаться по точности, отклоняясь примерно на 3–5 % от показаний медицинских мониторов, используемых в больницах.
Горячие новости2025-10-29
2025-09-10
2025-08-13
2025-07-24
2025-06-21
2025-04-09
EN
