Má smysl nosit na těle chytrá zařízení a co nám mohou přinést?

Měřeni 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

A. 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%.

B. 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 zátěži a 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.

C. 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.

D. 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.

E. 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.