สมาร์ตวอทช์ในปัจจุบันใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า โฟโตเพลธิสโมกราฟี (photoplethysmography) หรือย่อว่า PPG เพื่อติดตามอัตราการเต้นของหัวใจของเรา หลักการทำงานนั้นค่อนข้างน่าสนใจ โดยแสง LED สีเขียวจะส่องผ่านผิวหนังและตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของกระแสเลือดภายในหลอดเลือดฝอย จากนั้นจึงแปลงข้อมูลเหล่านั้นเป็นตัวเลข BPM ที่เราเห็นบนข้อมือของเรา ตามการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารเนเจอร์เมื่อปีที่แล้ว แบรนด์ชั้นนำสามารถให้ความแม่นยำได้ประมาณ 95% เมื่อผู้ใช้นั่งนิ่งๆ ซึ่งเกิดจากซอฟต์แวร์อัจฉริยะที่รวมข้อมูล PPG เข้ากับข้อมูลจากเครื่องวัดความเร่ง (accelerometer) โดยการกรองความเคลื่อนไหวหรือการสั่นสะเทือนต่างๆ ที่อาจทำให้ผลการวัดคลาดเคลื่อนออกไป สิ่งที่ทำให้เทคโนโลยีนี้มีค่ามากคือ มันช่วยให้ผู้คนสามารถตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจขณะพักได้ตลอดทั้งวัน ประเมินระดับความหนักของการออกกำลังกาย และแม้แต่สังเกตรูปแบบการฟื้นตัวของร่างกายหลังจากการออกแรง
จากการศึกษาต่างๆ พบว่า การอ่านค่าอัตราการเต้นของหัวใจในช่วงเวลากลางวันส่วนใหญ่มีความแม่นยำประมาณ 90% อย่างไรก็ตาม สิ่งต่างๆ จะซับซ้อนขึ้นในระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนัก เนื่องจากตัวเลขมักจะล้าหลังไปประมาณ 15 ถึง 20 วินาที เนื่องจากการรบกวนสัญญาณต่างๆ คนที่มีผิวเข้มหรือคนที่มีรอยสักที่ข้อมือมักพบว่าอุปกรณ์ของพวกเขาทำงานได้ไม่ดีนัก เพราะเซ็นเซอร์ไม่สามารถตรวจจับสัญญาณได้อย่างเชื่อถือได้บนผิวบางประเภท สำหรับวัตถุประสงค์ด้านสุขภาพทั่วไป ระบบ PPG ระดับผู้บริโภคนี้ใช้งานได้พอใช้ แต่ยังห่างไกลจากประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทางการแพทย์จริงๆ ยกตัวอย่างเช่น การตรวจจับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ (atrial fibrillation) อุปกรณ์สวมใส่ทั่วไปสามารถตรวจจับได้เพียงประมาณ 73% เมื่อเทียบกับเครื่อง ECG ที่ใช้ในโรงพยาบาล นี่จึงเป็นเหตุผลที่บริษัทต่างๆ ย้ำเสมอว่าผลิตภัณฑ์ของพวกเขามิได้มีจุดประสงค์เพื่อการวินิจฉัยโรค แต่เป็นเพียงการแจ้งเตือนเบื้องต้นหากจังหวะการเต้นของหัวใจดูผิดปกติ
การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ได้ตรวจสอบผู้คน 400 คนที่สวมสมาร์ตวอทช์ซึ่งมาพร้อมเทคโนโลยี PPG อุปกรณ์เหล่านี้สามารถตรวจจับจังหวะการเต้นของหัวใจที่ผิดปกติ ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงภาวะ AFib ได้ประมาณ 84% ของเวลาที่ทำการทดสอบอย่างเหมาะสม เมื่อผู้ใช้ได้รับการแจ้งเตือนให้ตรวจสอบหัวใจด้วยเครื่อง ECG แพทย์พบว่ามีกรณีที่ไม่ได้รับการสังเกตลดลง 32% เป็นระยะเวลาหกเดือนติดต่อกัน แนวทางการรวมกัน โดยที่นาฬิกาทำหน้าที่ตรวจสอบเบื้องต้น จากนั้นจึงส่งผู้ใช้ไปรับการตรวจอย่างละเอียด เป็นวิธีที่พบได้ทั่วไปในเทคโนโลยีสวมใส่ที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ซึ่งช่วยตรวจพบปัญหาได้เร็วกว่า แต่ยังคงต้องอาศัยการยืนยันจากผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์จริงๆ แทนที่จะพึ่งพาผลการอ่านจากอุปกรณ์เพียงอย่างเดียว
ระบบอัจฉริยะจะวิเคราะห์การเต้นของหัวใจของบุคคลเทียบกับค่าปกติเฉพาะตัวของแต่ละคน จากนั้นจะตรวจจับเมื่อสัญญาณเริ่มผิดปกติและส่งการแจ้งเตือนออกไป งานศึกษาล่าสุดจากสถาบันโพนีมองในปี 2024 พบข้อมูลที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือ ประมาณ 58 เปอร์เซ็นต์ของผู้ที่ได้รับข้อความแจ้งเตือนผ่านแอปพลิเคชันบนโทรศัพท์มือถือ ได้ติดต่อแพทย์ภายในหนึ่งวันหลังจากรับแจ้งเตือน ส่วนอุปกรณ์สมัยใหม่ส่วนใหญ่เชื่อมต่อกับฐานข้อมูลของโรงพยาบาลโดยตรงแล้ว ทำให้แพทย์สามารถดูรูปแบบการเต้นของหัวใจย้อนหลังได้หลายเดือน โดยไม่ต้องพึ่งพาผู้ป่วยในการจดบันทึกข้อมูลด้วยตนเอง
นาฬิกาที่มีฟังก์ชันตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) ในตัวทำงานโดยการวัดสัญญาณไฟฟ้าภายในหัวใจผ่านเซ็นเซอร์ที่อยู่ด้านหลังอุปกรณ์และรอบๆ ปุ่มด้านบน เมื่อมีคนแตะที่ปุ่มนั้น จะเป็นการปิดวงจรที่จำเป็นเพื่อให้นาฬิกาสามารถตรวจจับรูปแบบการเต้นของหัวใจได้ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) ได้อนุมัติอุปกรณ์เหล่านี้หลังจากผ่านข้อกำหนดการทดสอบอย่างเข้มงวด การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้วในวารสาร Journal of Cardiac Electrophysiology พบว่าเมื่อผู้ใช้นั่งนิ่ง อุปกรณ์สมาร์ตวอทช์เหล่านี้จะให้ผลตรงกับเครื่อง ECG มาตรฐานในโรงพยาบาลประมาณ 98 จาก 100 ครั้ง ในการตรวจจับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะชนิดที่เรียกว่า ภาวะหัวใจห้องบนเต้นผิดจังหวะ (atrial fibrillation)
การอ่านค่า ECG ตามต้องการช่วยให้ผู้ใช้สามารถตรวจสอบภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะได้อย่างทันท่วงที ระบบจะแจ้งเตือนเมื่อตรวจพบคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่ผิดปกติซึ่งสอดคล้องกับภาวะหัวใจเต้นเร็วผิดจังหวะของห้องบน กระตุ้นให้ผู้ใช้เข้ารับคำปรึกษาทางการแพทย์อย่างทันเวลา อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่ไม่สามารถระบุภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะที่ซับซ้อน เช่น ภาวะหัวใจห้องล่างเต้นเร็ว ได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น อุปกรณ์เหล่านี้จึงเหมาะที่สุดในการใช้เป็นเครื่องมือคัดกรอง มากกว่าจะใช้แทนการวินิจฉัยทางคลินิก
เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบพัลส์ที่ใช้เทคโนโลยีแบบสะท้อนแสงทำงานโดยการปล่อยแสงสีแดงและแสงอินฟราเรดผ่านหลอดเลือดฝอยใต้ผิวหนังของเรา เพื่อประมาณระดับออกซิเจนในเลือด ซึ่งรู้จักกันในชื่อ SpO2 ค่าปกติของคนส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 95% ถึง 100% ในช่วงเวลากลางวัน แม้ว่าอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคจะไม่แม่นยำเท่ากับเครื่องมือทางการแพทย์เสมอไป โดยอาจมีความแตกต่างจากเครื่องตรวจวัดคุณภาพโรงพยาบาลได้ประมาณ 3 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ โดยเฉพาะเมื่อผู้ใช้งานขยับเคลื่อนไหวหรือมีสีผิวเข้ม รุ่นใหม่ของอุปกรณ์เหล่านี้สามารถติดตามรูปแบบการอิ่มตัวของออกซิเจนและอัตราการหายใจพร้อมกัน ซึ่งช่วยในการระบุปัญหา เช่น ภาวะหยุดหายใจขณะหลับ หรือระดับออกซิเจนต่ำในเวลากลางคืน
ปัจจัยหลักสามประการที่จำกัดความน่าเชื่อถือของตัวชี้วัดขั้นสูง:
สมาร์ตวอทช์รุ่นใหม่แปลงข้อมูลชีวมิติให้กลายเป็นข้อมูลเชิงลึกด้านสุขภาพที่มีความหมายผ่านการวิเคราะห์การนอนหลับและการติดตามกิจกรรม ตามรายงานปี 2023 การทบทวนเวชศาสตร์การนอนหลับ พบว่าผู้ใช้ 72% รายงานว่าคุณภาพการนอนหลับดีขึ้นหลังจากการติดตามอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาสามเดือน
ในปัจจุบัน สมาร์ตวอทช์สามารถตรวจจับขั้นตอนการนอนหลับของเราได้ค่อนข้างแม่นยำ เมื่อนำข้อมูลความแปรปรวนของอัตราการเต้นหัวใจมาผสมผสานกับการติดตามการเคลื่อนไหวจากเครื่องเร่งความเร็ว (accelerometer) แล้ว รุ่นส่วนใหญ่สามารถคาดเดาขั้นตอนการนอนของเรากำลังอยู่ในช่วงใดได้อย่างถูกต้องประมาณ 85 ถึง 92 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการทดสอบในห้องปฏิบัติการขั้นสูงที่เรียกว่าโพลีโซมโนกราฟี (polysomnography) ตามงานวิจัยที่ตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้วในวารสาร Journal of Sleep Research วิธีการทำงานของนาฬิกาเหล่านี้ค่อนข้างน่าสนใจ เพราะพวกมันจะสังเกตช่วงเวลาที่อัตราการเต้นของหัวใจเราช้าลง และติดตามการเคลื่อนไหวเล็กๆ ตลอดทั้งคืน เพื่อสร้างภาพรวมรูปแบบการนอนหลับของเรา สิ่งนี้ช่วยให้ตรวจพบปัญหาในช่วงการนอนหลับลึกมาก (เรียกว่า N3) และช่วงการนอนหลับ REM ซึ่งเป็นช่วงที่สมองประมวลผลความทรงจำ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระดับความง่วงในวันถัดไป ผู้ผลิตชั้นนำบางรายเริ่มเพิ่มเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิผิวหนังเข้ามาด้วย ซึ่งยิ่งทำให้การติดตามการนอนหลับแม่นยำยิ่งขึ้น คุณสมบัติเสริมนี้มีประโยชน์โดยเฉพาะสำหรับผู้ที่ทำงานในช่วงเวลาไม่ปกติ หรือเดินทางข้ามเขตเวลาบ่อยๆ เนื่องจากช่วยให้พวกเขาเข้าใจจังหวะนาฬิกาชีวภาพภายในร่างกายตนเองได้ดีขึ้น
เครื่องสวมใส่สามารถระบุอาการก่อนอาการหลับไม่ออกด้วยการขาดออกซิเจนซ้ําๆ (3% ต่อชั่วโมง) และอาการขาไม่สงบผ่านความถี่ในการเคลื่อนไหวขาสูงขึ้น ทําให้การส่งทางคลินิกเร่งขึ้นถึง 34% (Wearable Tech Report, 2024) โดยการเชื่อมโยงข้อมูลการนอนกับกิจกรรมในกลางวัน อุปกรณ์จะให้คําแนะนําที่เหมาะสม เช่น
โมเดลระดับพรีเมียมใช้หน่วยวัดเฉื่อยแบบ 9 แกน (IMUs) ซึ่งรักษาความแม่นยำในการนับก้าวได้ถึง 97% แม้ในระหว่างกิจกรรมที่ไม่เป็นเชิงเส้น เช่น การทำสวนหรือการเต้นรำ ( วารสาร IEEE Sensors ) การประมาณการเผาผลาญแคลอรีจะได้รับการปรับให้แม่นยำยิ่งขึ้นโดยใช้ข้อมูลนำเข้าหลายชุด:
| สาเหตุ | ผลกระทบต่อการคำนวณ |
|---|---|
| แอมพลิจูดการเหวี่ยงแขน | ค่าใช้จ่าย &Plusmn;12% |
| ความสูงที่เพิ่มขึ้น | +0.5 กิโลแคลอรีต่อชั้น |
| โซนอัตราการเต้นของหัวใจแบบต่อเนื่อง | สมมูลเมตาบอลิก |
| แนวทางแบบชั้นนี้สนับสนุนการวางแผนการออกกำลังกายตามหลัก SMART—เช่น การรักษาระดับอัตราการเต้นของหัวใจในโซน 2 เป็นเวลา 150 นาทีต่อสัปดาห์—เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทนทานต่อการออกกำลังกายของระบบหัวใจและหลอดเลือด และการเผาผลาญไขมัน |
เทคโนโลยีสมาร์ตวอทช์รุ่นใหม่กำลังพยายามวัดความดันโลหิตโดยไม่ต้องใช้เข็มเจาะ ซึ่งส่วนใหญ่ทำได้โดยการวิเคราะห์สัญญาณ PPG และ ECG การศึกษาจากวารสาร npj Digital Medicine เมื่อปีที่แล้วพบว่าต้นแบบในช่วงแรกเหล่านี้มีค่าคลาดเคลื่อนประมาณ 5 ถึง 8 มม.ปรอท เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องวัดความดันแบบปกติในโรงพยาบาล แต่เฉพาะในกรณีที่ผู้ใช้นั่งนิ่งอยู่เท่านั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อเริ่มมีการเคลื่อนไหว ค่าคลาดเคลื่อนจะเพิ่มขึ้นถึง 15 มม.ปรอท เพียงแค่เดินเฉยๆ คนสูงอายุยังสร้างความท้าทายอีกประการหนึ่ง เพราะหลอดเลือดของพวกเขาโดยทั่วไปจะแข็งมากขึ้น ซึ่งทำให้ผลการวัดคลาดเคลื่อนยิ่งกว่าเดิม เพื่อแก้ปัญหานี้ วิศวกรกำลังพัฒนาการรวมเซ็นเซอร์หลายประเภท เช่น เซ็นเซอร์ออปติคอลและเซ็นเซอร์ไฟฟ้า พร้อมทั้งใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ขั้นสูงเพื่อปรับเทียบผลลัพธ์ให้แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับทุกคน โดยไม่ขึ้นกับอายุหรือระดับกิจกรรม
อุปกรณ์สวมใส่ที่ดีที่สุดในปัจจุบันสามารถติดตามข้อมูลต่าง ๆ เช่น อุณหภูมิผิวหนังในเวลากลางคืน ความแปรปรวนของอัตราการเต้นหัวใจ และนิสัยการนอน เพื่อคาดเดาว่าผู้หญิงคนนั้นอยู่ในช่วงตกไข่หรือไม่ การทดสอบทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำนายได้อย่างถูกต้องประมาณ 70 ถึง 85 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด มีงานวิจัยเมื่อปีที่แล้วพบว่า การรวมผลการวัดอุณหภูมิพื้นฐานของร่างกายเข้ากับคุณภาพการนอนหลับของบุคคล จะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการทำนายระยะต่าง ๆ ของรอบประจำเดือนได้ดีขึ้นประมาณ 22 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการพึ่งพาปฏิทินเพียงอย่างเดียว แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่ เช่น สำหรับผู้หญิงที่มีรอบประจำเดือนไม่สม่ำเสมอ หรือมีภาวะเช่น ซีสต์ที่รังไข่หลายใบ (polycystic ovary syndrome) อุปกรณ์เหล่านี้จะทำงานได้ไม่ดีพอ ซึ่งหมายความว่าแพทย์ยังคงต้องใช้เครื่องมืออื่น ๆ เพื่อการวินิจฉัยที่ถูกต้อง
ตามการศึกษาล่าสุดจากจอห์นส์ฮอปกินส์ในปี 2024 สมาร์ตวอทช์ส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในท้องตลาดในปัจจุบันยังไม่ได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยา (FDA) สำหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์ โดยประมาณ 8 จาก 10 ฟีเจอร์ด้านสุขภาพที่อุปกรณ์เหล่านี้นำเสนอ ยังไม่ผ่านกระบวนการอนุมัติด้านกฎระเบียบอย่างเหมาะสม นอกจากนี้ยังคงมีปัญหาเกี่ยวกับความแม่นยำของการวัด เช่น ค่าออกซิเจนในเลือดมักจะผิดเพี้ยนระหว่างการออกกำลังกายหนัก และการตรวจสอบจังหวะการเต้นของหัวใจมักจะพลาดจังหวะที่ผิดปกติในผู้ที่มีผิวเข้มกว่า แต่การติดตามแนวโน้มในระยะยาวกลับให้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจ งานวิจัยจากคลีนิกเมโยเมื่อปีที่แล้วพบว่า เกือบ 70% ของกรณีความดันโลหิตสูงอาจถูกตรวจพบได้แต่เนิ่นๆ เพียงแค่ติดตามรูปแบบการเต้นของชีพจรเป็นระยะเวลาหลายเดือน ดังนั้น ถึงแม้อุปกรณ์สวมใส่พวกนี้จะไม่สามารถแทนการไปพบแพทย์ได้ แต่ก็ยังช่วยในการระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นก่อนที่จะรุนแรง และช่วยสร้างบทสนทนาที่ดีขึ้นระหว่างผู้ป่วยกับผู้ให้บริการด้านสุขภาพเกี่ยวกับสภาพร่างกายในแต่ละวัน
PPG หรือ photoplethysmography เป็นเทคโนโลยีในสมาร์ทวอตช์ที่ใช้แสง LED วัดการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนเลือดผ่านผิวหนัง เพื่อให้สามารถตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจอย่างต่อเนื่อง
สมาร์ทวอตช์ที่มีเทคโนโลยี PPG สามารถตรวจจับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะได้ด้วยความแม่นยำประมาณ 73-84% เมื่อเทียบกับเครื่อง ECG ที่ใช้ในโรงพยาบาล
ถึงแม้ว่าสมาร์ทวอตช์จะให้ข้อมูลสุขภาพที่มีประโยชน์ แต่ก็ไม่สามารถทดแทนเครื่องมือวินิจฉัยทางการแพทย์และการปรึกษาสุขภาพจากผู้เชี่ยวชาญได้
สมาร์ทวอตช์ใช้ข้อมูลการแปรปรวนของอัตราการเต้นหัวใจและข้อมูลการเคลื่อนไหวจากเครื่องเร่งวัด (accelerometers) เพื่อกำหนดขั้นตอนการนอนหลับด้วยความแม่นยำ 85-92% เมื่อเทียบกับการตรวจวัดด้วยโพลีโซมโนกราฟี (polysomnography)
อุปกรณ์สวมใส่สำหรับผู้บริโภคอาจมีความแม่นยำแตกต่างกัน โดยอาจคลาดเคลื่อนประมาณ 3-5% เมื่อเทียบกับเครื่องมือวัดที่ใช้ในโรงพยาบาล
ข่าวเด่น2025-10-29
2025-09-10
2025-08-13
2025-07-24
2025-06-21
2025-04-09