Má smysl nosit na těle chytrá zařízení a co nám mohou přinést?
V letním čísle prestižního amerického lékařského časopisu JACC vyšel 18.7.2023 přehledný článek o Wearables, tzv. nositelné elektronice a její důvěryhodnosti v hodnocení klíčových ukazatelů tělesných funkcí, jako je tepová frekvence, krevní tlak, saturace krve kyslíkem atd.
Mezi dnes nejběžněji používané wearables patří především chytré hodinky s různými funkcemi a některé funkce si postupně probereme.
Měření EKG
Od doby Norma Holtera, jehož první nositelný záznamník EKG vážil 38 kg, uplynulo více než 60 let. Od té doby se mnoho změnilo.
V současnosti se u zmíněných wearables využívají především 2 přístupy, a to optická fotopletysmografie (PPG) vysílající světelné paprsky o specifické vlnové délce diodami nebo měření pomoci EKG elektrod v hrudnim pásu.
Co se dá pomocí EKG záznamu stanovit?
- Tepová frekvence, PPG metoda má cca 3% chybovost, lehce podceňuje tepovou frekvenci v klidu, podle některých studií je větší odchylka (až 30% ) při fyzické aktivitě, v tomto případě jsou hrudní pásy jsou přesnější
- Měření tzv heart rate recovery – obnovení srdeční frekvence, u tohoto parametru je rizikový z kardiovaskulárního hlediska menší pokles než 12 tepů/minutu. Jde o možný signál fyzické dekondice, ovlivnění TF medikací, resp. systémovým onemocněním. Při setrvalé vysoké TF po cvičení je nutno myslet i na CPVT – katecholaminergni polymorfni komorovou tachykardii.
- Měření heart rate variability (HRV)– variabilita srdeční frekvence je ovlivněna vegetativním nervstvem a faktory jako je věk, pohlavi, psychický stres, infekce, příjem kofeinu nebo nikotinu, kvalita spánku, aspekty tréninkového procesu, hydratace ale i denní dobou. Méně variabilní tep je spojen s větším rizikem KV mortality po infarktu myokardu, ale např. ukazuje i na možné přetrénování u vrcholových sportovců. Měření je však ovlivněno, pokud je přítomna extrasystolie, což je relativně častá okolnost.
- Detekce arytmií, jako např. fibrilace síní, v tomto případě je sensitivita (schopnost zachytit jev) od 58% do 85%, specificita (schopnost testu rozeznat osoby bez onemocnění) se pohybuje od 69% do 79% ( např Apple Watch 6 má senzitivitu 85% a specificitu 75%, Samsung Galaxy 3 taktéž 85% a 75%). V Apple Heart study byly zachyceny jiné typy arytmií u 40% monitorovaných, nejčastěji síňové a komorové arytmie.
- Měření krevního tlaku, zde stále platí, že nebylo zatím autorizováno ani měření na zápěstí, i když výrobci avizují brzký pokrok (např. tonometr OMRON BP 8000). Studie se smartwatch zatím ukázaly nadhodnocování naměřených nízkých hodnot TK a naopak podhodnocování vysokých naměřených hodnot TK. V poslední době jsou dobře hodnoceny senzory v kroužcích, které lze navléknout na prst, které fungují na podkladě bioimpedance.
Mimosrdeční měřené parametry
- Počet kroků, obecně jejich sledování vede k navyšování počtu kroků a tedy k navýšení tělesné zdatnosti. Nedávná metaanalýza ukázala snížení KV mortality u starších 60 let při počtu 6 až 8 tisíc kroků/den, u mladších 60 let přichází pozitivní efekt při počtu 8 až 10 tisíc kroků /den. Většina přístrojů používá akcelerometry ( metodu měřící zrychlení) a některé používají GPS systém, o kterém se ví, že je méně přesný v zastavěném či zalesněném prostoru. Podměření se udává v rozsahu -1.2% až – 8.9%, naopak na atletických drahách kolísá chybovost + 0.9% až + 4.1%.
- Saturace kyslíkem, často měřený parametr, jehož význam se dostal do podvědomí i běžné populace v nedávné Covidové pandemii. Méně se ví, že např. až u 70% běžců je běžná desaturace (u některých až na 84% 02 v krvi ) při větší zátěžia to pravděpodobně z důvodu zrychlení průchodu krvinek kapilárami, zvýšenou viskozitou krve atd. FDA doporučuje dosáhnout chybovosti pod 3.5%, což většina wearables dnes umožňuje. Problémem je naopak jejich nadhodnocování hodnot saturace kyslíkem ve větších nadmořských výškách, což může zastřít počínající vysokohorskou výškovou nemoc.
- Dechová frekvence, zde jsou pochopitelně přesnější hrudní pásy, ale i chytré hodinky se pomocí PPG spolu s hodnocením EKG změn vázaných na dýchání snaží o stanovení tohoto parametru. Ve spánku, tj. v klidu , získaná data se jeví jako přesnější.
- Vrcholová spotřeba kyslíku nebo-li peakVO2, pokud je stanoven pomocí spiroergometrie je výborným ukazatelem funkční kapacity a je odrazem kvality systémů kardiovaskulárního, plicního, hematologického a odráží i složení svalů z hlediska jednotlivých typů svalových vláken. U wearables je peak VO2 odhadován kombinací věku, pohlaví, povrchu těla, parametrů tepové frekvence (klidové, maximální i HRV) a dané pohybové aktivity. Peak02 odhadovaný za klidových podmínek nadhodnocuje skutečný peakVO2, při cvičení jej naopak podhodnocuje.
- Hodnocení kvality a trvání spánku, zlatým standardem v tomto hodnocení je polysomografie (PSG) ve spánkové laboratoři. Ví se, že doporučené množství spánku podle odborných společností je minimálně 7 hodin. Wearables opět kombinují akcelerometrii s PPG získanými daty, jako např. tepová frekvence. Ve srovnání s PSG je senzitivita k detekci spánku 93-96%, horší je to s kvalitou měřené doby bdění, resp. jednotlivými typy spánku.
Na závěr je potřeba zmínit některá omezení, která zhoršují kvalitu měřených parametrů, třeba tmavá kůže černochů zhoršuje přesnost měření ( absorpce světla kožním melaninem). Přesnost měřeni je dále zhoršena i obezitou, tetováním, nedokonalým kontaktem nositelné elektroniky s kůží (volný pasek) apod.
Tento krátký přehled se snaží dát odpovědi pomocí dat z renomovaného vědeckého časopisu na často kladené dotazy a to v oblastech, ve kterých dnešní propracovaný marketing může přinést často neadekvátní naděje ohledně hodnocených parametrů.
MUDr. Martin Opočenský, Ph.D.