В інтернеті можна знайти безліч відео, де смарт-годинник або фітнес-трекер показує пульс і тиск на ковбасі, банані, огіркові чи інших продуктах. На перший погляд це виглядає як доказ того, що пристрій працює неправильно. Насправді ж причина значно цікавіша й пов’язана з особливостями сучасних оптичних датчиків та алгоритмів обробки сигналів.
Як фітнес-трекер вимірює пульс?
Більшість сучасних фітнес-трекерів використовують технологію PPG (Photoplethysmography) – фотоплетизмографію.
На нижній частині пристрою розташовані зелені світлодіоди, які освітлюють шкіру, та фотодіоди, що вимірюють кількість світла, відбитого назад.
Під час кожного скорочення серця об’єм крові в капілярах трохи збільшується. Через це змінюється кількість світла, яке повертається до датчика. Алгоритми аналізують ці невеликі зміни та розраховують частоту серцевих скорочень.
Саме тому для коректної роботи необхідний хороший контакт зі шкірою та мінімальна кількість рухів.
Чому ковбаса чи банан теж може “мати пульс”?
Ковбаса, шматок м’яса або деякі інші продукти мають структуру, яка частково нагадує людські тканини.
Вони:
- містять воду;
- мають неоднорідну внутрішню структуру;
- частково розсіюють і відбивають світло.
Якщо трекер щільно притиснути до такого об’єкта, датчик отримує оптичний сигнал. Хоча це не справжній кровотік, алгоритми можуть помилково інтерпретувати незначні коливання сигналу як серцевий ритм.
Подібні похибки можуть виникати також через вібрацію столу, рух руки або навіть цифровий шум електроніки.
А як щодо вимірювання артеріального тиску?
Багато користувачів дивуються ще більше, коли смарт-годинник показує артеріальний тиск на ковбасі.
Насправді переважна більшість фітнес-трекерів не вимірює тиск безпосередньо.
На відміну від медичного тонометра, який стискає артерію манжетою, смарт-годинник використовує математичні моделі. Алгоритм враховує:
- дані оптичного датчика;
- частоту серцевих скорочень;
- інформацію про користувача (вік, стать, вагу, зріст);
- результати попередніх калібрувань (якщо вони виконувалися).
Якщо пристрій не отримує достатньо достовірної інформації, він іноді все одно намагається сформувати результат, який може виглядати правдоподібно, але не має медичної цінності.
Наскільки точними є фітнес-трекери?
За результатами різних незалежних досліджень, сучасні якісні смарт-годинники під час вимірювання пульсу в стані спокою часто мають середню похибку лише 2-5 ударів за хвилину. Однак під час інтенсивних фізичних навантажень, бігу або при поганому контакті зі шкірою похибка може значно збільшуватися.
Що стосується артеріального тиску, то навіть виробники зазначають: такі показники є орієнтовними і не можуть замінити медичний тонометр.
Те, що фітнес-трекер показує пульс або тиск на ковбасі, не означає, що пристрій “бачить життя” в продуктах. Це наслідок роботи оптичного датчика та алгоритмів, які аналізують будь-які схожі на біологічний сигнал зміни відбитого світла. Саме тому такі експерименти цікаві з наукової точки зору, але вони не свідчать про точність або несправність гаджета.
Для отримання максимально достовірних результатів фітнес-трекер слід носити відповідно до рекомендацій виробника, а якщо потрібні точні медичні вимірювання пульсу чи артеріального тиску – користуватися сертифікованими медичними приладами.
