Датчики артериального давления на тело

По данным Всемирной организации здравоохранения, каждый третий взрослый страдает от гипертонии – это 1,5 миллиарда взрослых во всем мире, что подвергает их более высокому риску сердечного приступа или инсульта. Ежегодно это заболевание приводит к преждевременной смерти 7,5 миллиона человек во всем мире. Парадокс гипертонии заключается в том, что большинство людей, страдающих этим заболеванием, не знают об этом. Как таковая, гипертония известна как “молчаливый убийца”.

При этом при проверке давления в кабинете врача не всегда можно адекватно диагностировать пациента, поскольку нередко срабатывает т.н. “синдром белого халата”, т.е. сам факт нахождения на приеме у врача часто искажает результаты измерения. Именно поэтому приобрели популярность домашние тонометры и, в последнее время, домашние мониторы кровяного давления, которые позволяют контролировать давление на протяжении длительного времени. Покупка хорошего монитора артериального давления – это отличный способ следить за своим телом с помощью медицинских технологий, и помогает избежать неприятных сюрпризов у врачей.

Причем в более “умных” вариантах артериальное давление записывается в удобном приложении, так что можно легко увидеть любые тенденции или закономерности, которые могут помочь более быстро внести изменения в свой образ жизни. Более того, такие системы позволяют показать врачу свои результаты, предоставляя ему намного более объемный вид на собственное здоровье.

Современные тонометры в силу своего устройства – это стационарные приборы и не могут использоваться для непрерывного измерения давления, а именно такие данные могут быть максимально полезны для диагностики и определения вида лечения. Но в последние годы появились и системы, которые лишены этого недостатка и являются носимыми устройствами. Давайте рассмотрим некоторые из них.

Omron HeartGuide

Устройство Omron HeartGuide, похожее на традиционные “умные” часы, предназначено для измерения артериального давления на запястье, и принципиально отличается от большинства конкурентных систем, поскольку они уже имеют разрешение на продажи и использование от Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). На данный момент это лучшие “часы” для измерения артериального давления, которые при этом имеют и ряд функций традиционных “умных” носимых устройств.

Omron HeartGuide измеряет давление по тому же принципу, что и обычный манжетный тонометр. Под внешним декоративным ремешком часов скрывается надувная манжета, которая накачивается через определенные промежутки времени. Это ключевой отличительный признак, отличающий HeartGuide от других носимых аппаратов, использующих сенсорную технологию. Отметим, что при разработке HeartGuide компания получила свыше 80 технологических патентов, относящихся к разным его компонентам, связанными с решением задачи миниатюризации насоса, клапанов и чипов.

Этот тонометр необходимо будет заряжать только один или два раза в неделю, так как каждой зарядки хватает на 30 – 50 проверок артериального давления. При этом Omron использует и другую информацию, полученную от своих сенсоров – например, об активностях и сердечной деятельности – чтобы дать обратную связь о тенденциях и помочь избежать сердечных приступов и инсультов.

Встроенная память часов имеет достаточную емкость для хранения 100 данных измерения артериального давления, 7 дней измерений активности, 7 циклов измерений параметров сна и 100 элементов различных событий.

Цена Omron HeartGuide – $499.

Asus VivoWatch BP

Компания Asus также в 2018 году решила вернуться на в свое время покинутый ею рынок “умных” часов и выпустила свои часы VivoWatch BP с функцией измерения давления крови. Используя сочетание измерения ЭКГ и мониторинга сердца с помощью технологии фотоплетизмографии, уже традиционно применяемых в носимых устройствах, часы Asus обеспечивают пользователям возможность проводить измерения давления в режиме реального времени. При этом эта система может также применяться в качестве более широкого индикатора состояния здоровья – пульс, качество сна, индекс снятия стресса и данные об активности отслеживаются круглосуточно.

Компания уже выпустила свое устройство в Азии, когда оно появится в других странах пока не ясно. При этом известно, что в настоящее время устройство ожидает одобрения FDA. Стоимость этого носимого монитора давления крови, скорее всего, составит около $169 и, судя по заявлению производителя, устройство будет непрерывно работать от батареи 28 дней.

Charmcare H2-BP

Южнокорейская компания Charmcare выпустила носимый на руке как часы монитор давления крови H2-BP, который по утверждению разработчиков является самым маленьким и легким в мире подобным устройством.

Монитор давления использует в своей работе приложение, с помощью которого пользователи могут в любое время проверить необходимые данные. Впрочем, устройство может работать и без приложения и все данные измерения можно просматривать с помощью собственного дисплея. Память устройства позволяет хранить в нем до 200 записей измерений.

Н2-ВР измеряет артериальное давление путем сдавливания лучевой артерии с использованием осциллометрического метода (с помощью миниатюрной манжеты). Продолжительность измерения – около 30 – 50 секунд. При этом, в то время как некоторые традиционные аппараты для измерения артериального давления надавливают как на лучевую, так и на локтевую артерию, получая одновременно два сигнала и, таким образом, показывая потенциально нестабильные или неточные измерения, Н2-ВР может получить четкий сигнал.

С помощью приложения пользователи могут просматривать ранее записанные значения артериального давления, а также могут удаленно авторизовать врача или специалиста по уходу за больными для просмотра сохраненных значений артериального давления.

В дополнение к возможности контроля артериального давления, Н2-ВР также обеспечивает отслеживание частоты сердцебиения и активности пользователя, также как и другие носимые устройства в виде браслетов.

Точность измерений давления составляет ± 5 мм рт.ст., а частоты пульса – ± 5%. Питание устройства осуществляется с помощью литий-ионной полимерной батареи емкостью 120 мАч и ее заряда хватает на 3 дня работы устройства.

Устройство уже сертифицирована корейским регулятором отрасли здравоохранения.

CareTaker

Монитор CareTaker 4 обеспечивает непрерывное беспроводное и безэлектродное измерение показателей здоровья человека – кровяного давления, SpO2, температуры и сердечного ритма – в любых условиях: в больнице, дома или при транспортировке пациента. Устройство, использует запатентованную технологию анализа пульса (Pulse Decomposition Analysis) с помощью комфортабельной, недавящей манжеты, надеваемой на палец, и обеспечивает непрерывное измерение давления с точностью, соответствующей требованиям клинических стандартов.

Измерения сердечного ритма проводятся с точностью, которую обеспечивает стандартный ЭКГ с тремя отведениями. Вся информация передается с помощью беспроводных технологий и может просматриваться лечащим врачом.

Манжета для пальца очень удобна при ношении, что позволяет использовать ее непрерывно, даже во время сна, а использовать устройство очень просто и для этого не требуется длительного обучения.

Система CareTaker интегрируется с облачной платформой HealthSaS HIPAA для удаленного мониторинга пациента, телемедицины и взаимодействия пациента с больницей на дому. Это позволяет врачам осуществлять дистанционное наблюдение за пациентами практически из любой точки мира, в том числе до выписки, в клинике, в больнице и после выписки. При этом врачи могут отслеживать и анализировать непрерывную информацию об артериальном давлении, частоте сердечных сокращений, частоте дыхания и других параметрах для лучшей визуализации тенденций и обеспечения более комплексного ухода с помощью одного носитемого монитора.

Устройство сертифицирована регулирующими органами Европы и США.

Aktiia

Монитор кровяного давления швейцарской компании Aktiia – это браслет, надеваемый на запястье, который анализирует скорость и отражение пульсовой волны для определения артериального давления.

Этот носимый тонометр обеспечивает непрерывный круглосуточный мониторинг давления, не требуя при этом никаких действий для проведения измерений. Технология компании использует сенсоры, которые применяются в существующих носимых устройствах для мониторинга сердечного ритма и считывает информацию с кровеносных сосудов под кожей. Фирменная технология oBPM сочетает в себе обычные оптические датчики и клинически проверенные программные алгоритмы для измерения артериального давления человека на запястье.

В систему входят браслет для мониторинга, приложение, работающее на телефоне пользователя, и облачный сервер, позволяющий врачам получать доступ к данным своих пациентов.

Браслет не имеет дисплея, поскольку разработчики умышленно сделали его незаметным, чтобы он мог легко вписаться в жизнь людей, не привлекая к себе слишком много внимания. Aktiia работает с точностью 1 ± 7 мм рт.ст., что соответствует современным стандартам для измерения давления в клинических условиях.

В настоящее время прототип этого устройства проходит клинические испытания в отделении неотложной помощи больницы в Невшатель (Швейцария).

Сегодня в разработке находятся и устройства, которые для измерения давления крови используют другие, менее традиционные технологии, о которых мы хотим вам также вкратце рассказать.

Valencell

Компания Valencell разработала и начала производить не требующие калибровки сенсоры артериального давления без калибровки, которые предназначены для встраивания в носимые устройства, в том числе и в слуховые аппараты (hearables).

Встроенный в ушное устройство такой сенсор продемонстрировал точность не хуже ±8 мм.рт.ст., соответствующую стандартам клинических измерений с помощью манжетного тонометра, и был уже протестирован в исследованиях с участием 5 тысяч пациентов. Точность диагностирования гипертонии – 89%.

Правда, Valencell признает, что измерения высокого артериального давления все еще могут быть проблематичными.

Время, необходимое для измерения давления с помощью такого устройства, составляет 30 сек, что примерно соответствует времени проведения измерения с помощью традиционного манжетного тонометра.

Технология измерений использует фотоплетизмографию и инерционные датчики, при этом устройство не использует контроль ЭКГ, времени прохождения импульса или другие методы. Она позволяет человеку, носящему, например, наушник, получать точные показания давления в течение дня, где бы он не находился.

Система сенсоров для измерения давления разработана в партнерстве с компанией Sonion и сейчас партнеры работают над версией этой технологии, оптимизированной для слуховых аппаратов и слуховых медицинских устройств. Кроме того, Valencell ведет исследования и разработки, позволяющие использовать эту технологию в других форм-факторах и местах расположения тела, включая палец и запястье.

По словам представителей компании, они планируют выпустить в продажу первые наушники с такими сенсорами уже в текущем году, правда позиционироваться они будут не как “медицинские устройства”.

iPhone как тонометр

Американские ученые из Мичиганского государственного университета придумали приложение для контроля кровяного давления, которое позволяет производить точные измерения с помощью всего лишь одного iPhone.

Для проведения измерений давлений они использовали оптический сенсор и датчик давления, которые уже есть в смартфоне, и технологию “peek and pop”*, которую придумали в Apple. (Эта опция позволяет получить быстрый предварительный обзор разных функций с нажатием, а затем перейти, при необходимости, дальше с нажатием сильнее. Peek запускается нажатием на нужный элемент. Более сильное нажатие приводит к активации Pop).

Правда, проверить, насколько точно работает приложение, пока невозможно, поскольку нет данных тестирования, непонятны параметры точности, а также насколько работоспособен будет алгоритм, учитывая различные параметры кожи пользователей, данных окружающей среды и остальных переменных факторов.

По словам разработчиков, новое приложение будет доступно для пользователей в ближайшее время. Но только после того, как приложение будет проверено в условиях клинического исследования и стандартного теста, необходимого для согласования с регулятором.

Ультразвуковая наклейка

Американские ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали гибкий, тонкий “ультразвуковой” пластырь, который способен измерять давление крови в крупных сосудах, таких как яремная вена и сонная артерия.

Новое устройство может измерять давление в сосудах, которые находятся на глубине до 4 см под кожей. Он изготавливается из силиконового эластомера с включенными в него “островками” электроники, которые соединены друг c другом с помощью тонких волнистых проводников. Каждый такой “островок” включает в свой состав миниатюрный ультразвуковой датчик (преобразователь) и эти датчики работают все вместе чтобы излучать ультразвуковые волны и обрабатывать отраженный от тела сигнал.

“Пластырь”, по существу, измеряет расширение кровеносного сосуда от одного удара сердца до другого. Это расширение с помощью специализированного алгоритма можно конвертировать в данные давления крови. По утверждению разработчиков, это устройство способно проводить измерения с такой же точностью, как это делают инвазивные средства контроля центрального аортального давления.

Если разработка в итоге дойдет до преобразования в конечный продукт, то пациенты смогут пользоваться всеми преимуществами непрерывного, очень точного мониторинга давления крови, которое не могут сегодня обеспечить другие альтернативные средства контроля давления.