Медицина в эпоху Интернета. Что такое телемедицина и как получить качественную медицинскую помощь, если нет возможности пойти к врачу - Антон Владзимирский

Еще с помощью инерционных датчиков можно контролировать осанку.

Цифровая таблетка. Это редкое, но очень интересное и неплохо изученное носимое устройство. Оно предназначено для контроля факта приема лекарства пациентом. В некоторых ситуациях пациенты могут имитировать прием медикаментов, всячески уклоняясь от него. Чаще всего это бывает в психиатрии и при лечении туберкулеза. В причины такого поведения, чреватого серьезным ухудшением состояния здоровья вплоть до фатального исхода, мы вдаваться не будем. Главное, что для решения этой проблемы есть интересная технология, которая состоит из

• дигестивного сенсора – безвредной микросхемы для передачи короткого радиосигнала (сигнатуры) при попадании в кислотную среду желудка (ее помещают внутрь таблетки, а желудочный сок полностью растворяет этот уникальный электронный приборчик);

• нательного датчика – миниатюрного радиоустройства, закрепляемого на теле пациента с помощью обычного пластыря и умеющего «ловить» сигнатуры и ретранслировать их в мобильное приложение;

• смартфона со специальным мобильным приложением у пациента (доверенного лица) и/или врача (данные из каждого приложения еще и передаются в централизованную базу данных).

Итак, при приеме таблетки дигестивный сенсор «ощущает» изменение внешней среды, передает сигнатуру и тут же полностью растворяется в желудочном соке. Нательный датчик получает сигнал, сообщает о нем мобильному приложению. Сообщение о факте приема видит врач в собственном приложении или в централизованной базе данных. Очень прогрессивный подход, повышающий приверженность пациентов к терапии. В научных исследованиях доказана безвредность и эффективность цифровых таблеток у больных с шизофренией, биполярными расстройствами, туберкулезом, достоверно улучшилась своевременность и регулярность приема лекарств, снизилось количество пропусков и отказов от приема лекарств.

Промежуточное положение между профессиональными и перспективными технологиями mHealth занимают трекеры физической активности. Из числа всех носимых устройств эти приборы используются особенно часто. Им посвящены более 40 % научных статей на тему mHealth (ни одна другая технология не приближается к такому количеству публикаций).

Трекеры – это технология, объединяющая механические измерения количества пройденных шагов (шагомер) и математические вычисления разных параметров работы организма на основе этих показаний. Они существуют в виде браслетов, «умных» часов, клипс, и, наконец, трекером может быть сам смартфон с мобильным приложением (в большинстве современных моделей – предустановленным). Вне зависимости от дизайна – будь то простенький пластиковый ободок или «навороченные» smart-watch – суть и функционал у таких устройств одинаковы.

В основе любого такого устройства лежит шагомер, реализованный на основе особого датчика. Этот датчик называют акселерометр, он предназначен для оценки виброускорения. Датчик состоит из массы (миниатюрного груза), закрепленной на пружине. Вследствие ходьбы масса акселерометра отклоняется от первоначального положения, что фиксируется специальной электронной системой. Количество и характер отклонений и преобразуется в количество пройденных шагов. Акселерометры – это довольно точные и надежные устройства. Конечно, их можно обмануть и «натрясти» нужное количество шагов; вот только зачем?

Исходя из количества пройденных шагов, программное обеспечение трекера вычисляет сопряженные показатели: потраченные калории, пройденное расстояние и т. д. Легко понять, что самое точное, что может сообщить об активности трекер, – это количество пройденных шагов. Ну а хуже всего дело обстоит с калориями. Для достоверного вычисления затраченных человеком калорий требуется очень сложное и объемное лабораторное оборудование, которое невозможно «втиснуть» в носимое устройство (во всяком случае, адекватного размера и веса). Так что программное обеспечение трекера руководствуется лишь таблицей соответствия: из классических научных исследований известно, сколько в среднем калорий тратит человек определенного роста и веса на определенный вид работы.

Отдельная функция трекера – это ведение дневника. Именно в таком режиме им фиксируется потребление жидкости, длительность сна (впрочем, она может косвенно вычисляться и с помощью акселерометра по степени активности), эмоциональный фон и т. д.

Некоторые модели трекеров снабжены оптическими датчиками для подсчета частоты пульса. Принцип его действия таков. На участок тела подается пучок света определенного спектра. Часть его поглощается, а часть – отражается, ее улавливает специальный датчик. В зависимости от наполнения сосудов кровью «объем» этого отраженного света будет разный. Колебания «объема» и отражают частоту пульса, так как в разные моменты сердечного цикла наполнение сосудов кровью меняется. При корректном техническом исполнении этот метод (оптическая фотоплетизмография) достаточно точен. Однако в случае с трекерами надо учитывать, что на точность измерений могут влиять движения и дрожания конечностей, выступивший пот, да и иные факторы.

Любые трекеры физической активности – «умные» часы, браслеты, клипсы – сделаны на основе шагомера (акселерометра) и специального программного обеспечения. На основе числа пройденных шагов, зафиксированных акселерометром, математически вычисляются потраченные калории, пройденное расстояние, периоды сна и бодрствования, уровень физической активности. Некоторые трекеры могут определять частоту пульса посредством оптического датчика. На точность измерений могут влиять внешние факторы. Все остальные параметры – потребление воды, эмоции, виды активности – вводятся вручную, как в электронный дневник. Точность измерений шагов и пульса может быть гарантирована только при использовании трекера, зарегистрированного в качестве медицинского изделия.

Основная проблема трекеров – отсутствие гарантий качества измерений. Здесь пользователю, увы, приходится полагаться только на собственное доверие данному бренду или обзоры моделей в интернете. К сожалению, разработчики трекеров упорно игнорируют необходимость их регистрации в качестве медицинских изделий. Между тем именно этот факт гарантировал бы им метрологическую точность. А сейчас научные сравнения точности измерений свидетельствуют о том, что разные трекеры могут выдавать значения с разницей в 20–70 %. То есть 3–4 браслета, надетых на одну руку одновременно, считают шаги и калории, мягко выражаясь, по-разному. Трудно дать совет по выбору конкретного трекера. Тут в основном читателю придется уповать на собственное мнение. Единственная рекомендация такова. Есть ряд именно научных исследований, посвященных оценке точности измерений трекеров. В них подсчет шагов устройством сравнивают с параллельным подсчетом человеком-наблюдателем, а вычисление потраченных калорий – с непрямой калориметрией. Таких статей мало, но в них фигурируют конкретные модели трекеров. Так что это единственные научно подтвержденные данные о точности конкретных моделей носимых устройств. Кстати, из таких же статей известно, что наиболее корректно подсчет шагов ведет смартфон со специальным мобильным приложением, а не браслет или клипса.