Od doby, kdy Fitbit v roce 2009 prakticky položil základy moderního trhu s wearables, udělal vývoj chytrých hodinek a fitness náramků obrovský skok vpřed. Zatímco v počátcích zařízení zvládala měřit pouze počet uskutečněných kroků, zhruba o pět let později vtrhly na scénu chytré hodinky a s nimi množství funkcí, přičemž ty dnešní dokáží svým uživatelům poskytnout na zápěstí snímač srdečního tepu, saturace krve kyslíkem nebo teploty kůže.
Navzdory prudkému rozvoji technologií zůstává spolehlivé měření krevního tlaku pomocí chytrých hodinek stále náročným úkolem a nabídnout skutečně přesný a spolehlivý nástroj bez manžety se na zápěstí spotřebitelů zatím nedaří poskytnout ani velkým výrobcům zařízení. Aplikace Samsung Health Monitor tvrdí, že je toho od roku 2021 schopna na hodinkách Galaxy Watch3, vyžaduje to ale měsíční rekalibraci pomocí tradičního přístroje na měření krevního tlaku.
Fotogalerie
Co je krevní tlak a jak se měří?
Krevní tlak bychom zjednodušeně mohli označit za sílu, kterou krev působí na stěnu cévy, nejvyšší je když se srdce stahuje a vytlačuje krev, takzvaný systolický tlak, nejnižší, tedy diastolický, pak během plnící fáze. Obě tyto hodnoty představují výsledné údaje o krevním tlaku. Zatímco nejpřesnější metodou měření je zavedení speciálního katetru do tepny, pro jejíž invazivnost se pro běžná rutinní měření nepoužívá, nejčastěji se dnes volí takzvaná oscilometrická forma, jež spočívá v přiložení známé manžety na brachiální tepnu na paži a jejím nafukování, dokud se průtok krve nepřeruší. Když pak následně dochází k postupnému uvolňování a průtok krve se obnovuje, tlakoměry v manžetě měří kolísání pulzního tlaku. Touto cestou lze s relativně vysokou přesností stanovit systolický a diastolický tlak.
Měření krevního tlaku hraje významnou roli v prevenci kardiovaskulárních příhod. Jeho pomocí lze předejít rizikovému vývoji nejčastěji spojeného s hypertenzí. „Vysoký krevní tlak neboli hypertenze je často prvním příznakem kardiovaskulárního onemocnění,“ říká doktorka Tammy Bradyová, lékařská ředitelka programu dětské hypertenze na Univerzitě Johnse Hopkinse. „Na celém světě má více než miliarda lidí diagnózu hypertenze, která je hlavní příčinou nemocnosti a úmrtnosti související s kardiovaskulárními chorobami.“
Bohužel většina lidí si měří krevní tlak pouze při návštěvě lékařské ordinace, což rozhodně není ideální. Navíc se zde lékaři musí často vypořádávat s matoucími účinky „syndromu bílého pláště“, tedy zvýšením krevního tlaku v důsledku úzkosti.
Fotopletysmagrafická metoda měření krevního tlaku (PPG)
Většina výzkumů v oblasti měření krevního tlaku bez manžety se soustředila na myšlenku využití údajů ze senzorů srdečního tepu a saturace krve kyslíkem, jejichž měření je dnes již běžné na většině chytrých hodinek. Tyto snímače používají techniku zvanou fotopletysmografie, zkráceně PPG, která pomocí LED diody a světelného senzoru měří změnu objemu v cévách v průběhu času. Záludnost spočívá v tom, jak získané údaje převést na něco, co lze použít k relevantnímu výpočtu krevního tlaku. A přestože nelze hovořit o žádném jednoznačně „správném“ způsobu, existuje několik možností.
Mohlo by vás zajímat
Analýza pulzních vln (PWA)
Společnost Samsung, která nabízí měření krevního tlaku prostřednictvím své aplikace Samsung Health Monitor v desítkách zemí, odhaduje krevní tlak pomocí techniky zvané analýza pulzní vlny, zkráceně PWA. Základní myšlenka spočívá v tom, že větší objem krve procházející tepnami znamená vyšší krevní tlak. Nevýhodou této techniky však je, že tato měření ukazují pouze relativní změnu krevního tlaku a aby bylo vůbec možné provést přesnější odhad, je třeba, jak již bylo zmíněno, provést jednou měsíčně kalibraci pomocí tradičního tlakoměru.
Čas příchodu pulsní vlny (PAT)
Další oblíbená technika používá k odhadu krevního tlaku metriku známou jako Čas příchodu pulsní vlny, zkráceně PAT, představující míru času mezi vrcholem elektrokardiogramu a vrcholem zmíněné změny objemu v cévách PPG. Čím kratší je PAT, tím vyšší je váš krevní tlak. Stejně jako PWA, i PAT může vypovídat pouze o relativních změnách, pročež se také neobejde bez pravidelné rekalibrace skrze tlakoměr.
Měření na základě PAT existuje nejméně od roku 1993, kdy Casio uvedlo na trh hodinky BP-100, vybavené snímačem PPG a EKG. Samotná společnost Fitbit zahájila v roce 2021 studii, jejímž cílem bylo analyzovat přesnost údajů získaných za využití metody PAT, žádné výsledky však zatím nezveřejnila. Objevily se i další přístupy, jako například PPT, tedy metoda založená na měření doby, za kterou pulzní vlna projde mezi dvěma částmi těla, většina z nich se však nachází ve fázi vývoje a stále z procesu neeliminuje zmíněnou nutnost pravidelné kalibrace.
Proč jsou všechny tyto metody problematické?
Jednou z největších nevýhod těchto technik je jejich závislost na signálu PPG. I když jsou snímače v chytrých hodinkách přesnější než kdykoli předtím, stále podléhají množství rušení. Pohyb, pot, teplota a dokonce i barva kůže jsou všechno faktory, které mohou ovlivnit kvalitu PPG signálu, což má následně negativní dopad na přesnost jakéhokoli měření krevního tlaku.
Fotogalerie
Pootevření dveří do budoucnosti
Navzdory mnoha současným překážkám a problémům je výhled skrze pootevřené dveře k budoucnosti bezmanžetového monitorování krevního tlaku pomocí chytrých hodinek poměrně pozitivní. Mnoho výrobců bude i nadále prosazovat metody založené na PWA nebo PAT jednoduše proto, že PPG senzory jsou standardní součástí dnešních na zápěstí nositelných zařízení a není vyloučeno, že nové výzkumy přinesou výsledky v podobě zpřesnění výstupů.
Objevují se však i nové techniky, jež by mohly zcela odstranit potřebu kalibrace. V článku z roku 2018 publikovaném v časopise Science Translational Medicine je popsán postup měření pomocí speciálního kombinovaného snímače tlaku a PPG, který vychází z oscilometrické metody používané automatickými tlakoměry. Tým, který za článkem stojí, navíc sestrojil funkční prototyp v podobě chytrého telefonu. Uživatel přitiskne boční stranu prstu na snímač tlaku/PPG, čímž dojde ke stlačení malé tepny v prstu. Rozhraní na obrazovce ho pak vede při aplikaci správného tlaku, jež zde přebírá funkci manžety, zatímco snímač PPG sleduje jeho pulzní vlnu.
Tato technologie nemusí mít daleko k praktickému využití. Již v lednu společnost Fitbit podala patent na chytré hodinky, jež ji do zařízení integrují. Příznačné je, že jeden z autorů článku z roku 2018, Keerthana Natarajan, mezitím opustil akademickou půdu a připojil se k týmu Fitbit v San Franciscu.
Fotogalerie
Sen odborníků na veřejné zdraví, kterým jsou chytré hodinky schopné měření krevního tlaku na vyžádání nebo nepřetržitě, bez nutnosti kalibrace nebo manžety v řemínku, jak je tomu u hodinek HeartGuide od společnosti Omron, by se brzy mohl stát skutečností. Pokud by takové zařízení bylo k dispozici, mohlo by „významně pomoci v úsilí o snížení hypertenze a kardiovaskulárních onemocnění,“ tvrdí doktorka Bradyová.
Proč se tak důsledně vyhýbáte faktu, že na trhu jsou hodinky Huawei Walch D, které tohle zvládají naprosto precizně a k dispozici jsou nezávislá srovnání s přesností lékařských tlakoměru? To se toho Huawei tak bojíte?