Цифровые средства индивидуальной защиты.
Футболисты, гонщики «Формулы-1» и другие спортсмены продолжают заболевать коронавирусом. А вот баскетболисты НБА сезон пережили хорошо: после летней вспышки заражений в «пузыре» в Орландо никто больше не заболел. Причина – ужесточение контроля и штрафы за нарушение карантина, а еще кольца Oura. Они измеряли температуру и помогали определить вероятность болезни у спортсменов.
Опыт НБА переняли в других лигах, а производители фитнес-браслетов и часов к осени добавили в гаджеты новые функции для контроля ключевых для коронавируса показателей. Как это работает? Стоит ли верить их данным?
Баскетболисты уже использовали кольца Oura для контроля сна. Летом лига закупила их для всех игроков
Каждый день баскетболисты «пузыря» в Орландо, независимо от того, был ли у них контакт с зараженными или нет, отчитывались о самочувствии в мобильном приложении. Показатели игроков просматривали специалисты из BioReference Laboratories или другие партнеры НБА. Если врачей тревожил чей-либо результат, спортсмена не пускали в игровую зону и на площадку для тренировок, а еще заставляли делать дополнительные тесты на COVID-19.
Чтобы легко отслеживать жизненно важные показатели организма и вовремя реагировать на их изменения, в НБА закупили 2000 фитнес-колец Oura для сотрудников и игроков команд. Некоторым гаджеты уже были знакомы: до истории с коронавирусом кольца использовала команда «Лос-Анджелес Лейкерс», а форвард «Кавальерс» Кевин Лав включил устройство в список 10 вещей, без которых не может жить.
Oura Ring задумывался как обычный фитнес-трекер для отслеживания дневной активности и фаз сна. Вес кольца в зависимости от размера варьируется от 4 до 6 грамм – удобно в повседневной носке. Сенсорные датчики, среди которых есть трехмерный акселерометр, гироскоп, датчик температуры тела и инфракрасный оптический импульсный датчик, расположены на внутренней стороне устройства. С их помощью можно, например, определить частоту сердечных сокращений, температуру и их изменения в течение дня и ночи. Это помогает выстраивать периоды бодрствования и сна, чтобы организм получал достаточно времени для восстановления.
«Кольцо показывает, сколько времени я трачу на то, чтобы заснуть, – рассказывала физиотерапевт «Лос-Анджелес Лейкерс» Джуди Сето. – Оно сообщает о циклах сна, о том, спала ли я хорошо или ворочалась с боку на бок. В приложении для работы с кольцом есть обратная связь в виде вопросов “Вы легли спать немного поздно и просыпались ночью – вас что-то беспокоит?” или “У вас повышенная температура тела, как вы себя чувствуете?”. Это заставляет задуматься о собственном здоровье».
Повышение температуры – один из признаков COVID-19. Несколько случаев этой весной, когда заболевшие перед получением положительного теста замечали изменения температуры в приложении, заставили Oura начать исследования и попытаться использовать кольцо для определения болезни.
Кольцо не предсказывает заражение, но предсказывает симптомы. Если проверять данные каждый день, отследить критические изменения будет проще
Производитель Oura Ring не утверждает, что по показателям активности и уровня сна, температуры тела, частоты дыхания и сердечных сокращений можно с уверенностью поставить человеку диагноз. Но эти данные помогают оценить риск заражения в зависимости от состояния организма и его измотанности.
Еще они позволяют заметить ранние симптомы заболевания, чтобы носитель кольца мог быстрее среагировать и, вовремя обратившись к врачам, предупредить распространение инфекции. Без контроля за внутренними процессами не всегда легко заметить первые «звоночки» болезни.
Не все спортсмены в НБА с восторгом приняли кольца Oura. Форвард «Лос-Анджелес Лейкерс» Кайл Кузма назвал их «устройствами слежения», а тяжелый форвард «Торонто» Серж Ибака во время демонстрации кольца добавил к видео музыку из фильмов ужасов. Но в Oura заверили, что кольцо передает в НБА только информацию об уровне стресса игрока и возможности подхватить инфекцию.
The bubble ring is here #orlando #nba pic.twitter.com/95v2X3pXWk
— Serge Ibaka (@sergeibaka) July 4, 2020
Оценка риска заражения рассчитывалась после пробуждения спортсменов. Если утром состояние здоровья вызывало опасения, лига и Ассоциация игроков НБА получали сообщение с указанием, что результаты нужно перепроверить и сдать дополнительный тест.
В женской НБА переняли опыт коллег и тоже приобрели кольца, чтобы контролировать здоровье и безопасность спортсменок. В Женской профессиональной ассоциация гольфистов вместо колец решили использовать браслеты Whoop – их функционал похож на Oura Ring. Такие же браслеты носят все студенты-спортсмены и тренеры Университета Теннеси.
Температура – не единственный важный показатель для определения болезни. Есть еще вариабельность сердечного ритма и сатурация
Так как работают фитнес-браслеты, действительно ли они способны определить вирус? Любой ли браслет можно для этого использовать? Большинство умных часов умеют считать шаги и пульс во время тренировок – это хорошо, но недостаточно. Есть еще несколько важных показателей, которые потенциально могут показать изменение состояния.
Вариабельность сердечного ритма (ВСР) – отражает разницу во времени между двумя последовательными сердцебиениями. Пульс меняется постоянно, из-за этого временные интервалы между сокращениями отличаются. Не обязательно, что при пульсе в 60 ударов в минуту сердце сокращается 1 раз в 1 секунду. Оно может сокращаться 1 раз в 0,7 с, затем 1 раз в 1,3 с и так далее.
ВСР позволяет отследить работу вегетативной нервной системы, состоящей из двух частей – симпатической и парасимпатической. Парасимпатическая система активно участвует в подавлении так называемого «цитокинового шторма» – слишком сильного иммунного ответа во время болезни. Во многих случаях гибель людей при заражении COVID-19 происходит именно от этого «шторма», а не от самого вируса.
Нормальное или высокое значение ВСР (показатель зависит от возраста, пола и других факторов) говорит о том, что организм человека готов адаптироваться к трудностям, будь то интенсивная тренировка или болезнь, и отреагирует на них правильно. Низкое значение указывает на обратное: организм в стрессе, он максимально беззащитен и ему требуется восстановление – возможно, нужна помощь врача.
Чтобы определить оптимальное значение вариабельности своего сердца, нужно собрать небольшую статистику за одну-две недели, измеряя показатель в разное время суток и в разном состоянии. После надо выявить пиковые значения. Допустим, если за неделю гаджет покажет максимальное значение 100 миллисекунды (мс), минимальное – 20 мс, тогда показатель 50 мс будет считаться ниже среднего, то есть организм в это время может испытывать небольшой стресс.
На основе показателей ВСР, вычисленных смарт-браслетом Fitbits, ученым из Стэнфордского университета удалось обнаружить коронавирус до или во время постановки диагноза у 11 из 14 наблюдаемых пациентов.
Изменение температуры тела. Температурный датчик есть у браслетов Whoop и Oura Ring. Работу колец Oura подробно изучает группа исследователей из Института неврологии Рокфеллера при университете Западной Вирджинии. По их данным, показатели гаджета в сочетании с приложением, разработанным в этом институте, могут предсказать болезнь за три дня до того, как у человека появится кашель или одышка – типичные симптомы COVID-19.
Сатурация – степень насыщения крови кислородом. Такой функцией могут похвастаться новинки Apple Watch Series 6 и Honor Watch GS Pro, часы Garmin с функцией Pulse Ox. Измерение происходит с помощью светового сигнала почти так же, как в медицинском приборе пульсоксиметре.
Стандартный пульсоксиметр крепится на палец как прищепка. В него встроен датчик со светодиодом и фотодетектор. Когда световой сигнал проходит через палец, часть света поглощается – степень поглощения зависит от того, насколько гемоглобин крови насыщен кислородом. Фотодетектор фиксирует изменение цвета и отображает результат на мониторе. В случае с часами – на экране или в приложении.
У здорового человека содержание кислорода в крови составляет 96-100% – это означает, что легкие эффективно «передают» кислород в кровь и ткани организма не страдают от его нехватки. Если показатель опускается ниже 93% – это сигнал, что человеку необходима помощь, вплоть до искусственной вентиляции легких.
Точность любого смарт-трекера в определении сатурации и ВСР уступает пульсоксиметру и другим медицинским устройствам по ряду причин. Как правило, гаджет считывает показатели, когда человек двигается – это влияет на движение в организме венозной крови и тканевой жидкости, из-за чего показатели устройства искажаются. В случае измерения медицинским прибором человек всегда находится в состоянии покоя.
Важно и где располагается устройство. Если тот же пульсоксиметр считывает количество света, проходящего через палец, то устройство, расположенное на запястье, сделать этого априори не может – оно лишь считывает отражение света от части тела, не «сканируя» его полностью.
Фитнес-трекеры не заменяют медицинское обследование. Но показатели с них все равно полезны
Польза различных фитнес-устройств для отслеживания COVID-19 научно не доказана, но толк от них есть. Профессор Али Резаи, директор Института неврологии Рокфеллера, уверен, что смарт-устройства ценны, потому что с ними можно заметить ранние стадии появления инфекции. В это время пациенты очень заразны, но сами об этом не знают.
Даже если диагностировать коронавирус у гаджетов пока не получается, считанные с них показатели могут подсказать, когда стоит сделать тестирование или пройти его повторно. Для нас это тоже актуально: в России популярны экспресс-тесты на COVID-19 – результат приходит быстрее, чем при лабораторном исследовании, но сам тест менее точный. Иногда он может дать ложный отрицательный результат.
По словам ученого, в будущем носимые устройства вроде Oura Ring станут своего рода «цифровыми средствами индивидуальной защиты». Пока они могут лишь дополнять базовые знания людей о происходящих в организме процессах.
