Wme2 — на что способен браслет от авторов первого iPhone: ЭКГ, давление и пульс из двух пальцев

Глупые тесты про “Психологический возраст”, которые засорили весь эфир в социальных сетях, по сути могли иметь под собой серьезную медицинскую базу, и сегодня я расскажу вам о том, каков возраст моей вегетативной нервной системы, а сделаю это с помощью браслета Wme2.

Под катом я расскажу, как с помощью нового Wme предупредить апноэ, болезни легких и сердца, почему надо уделять внимание стрессу и “эмоциональному выгоранию”, как делить вегетативную нервную систему на симпатическую и парасимпатическую, а также разберу новый девайс, который подготовили бывшие создатели первого iPhone.

С января 2012 года я наблюдаю много устройств которые стали WOW гаджетами, но по ряду причин они не были способны решать серьезные задачи. Например, Jawbone Up считает шаги/калории/сон и позволяет добавлять приблизительно входящие калории, но никак не помогает правильно питаться.

Withings BP monitor хранит в цифре мое давление, но не умеет его мониторить и предупреждать в случаях повышающегося тренда.

Нагрудный пульсометр Wahoo позволяет мне наблюдать постоянный пульс, но также “обходит” давление и не снимает ЭКГ.

Весы Withings накопили историю о моем весе, наверное, уже за 5 лет!

И хотя по отдельности эти данные полезны, так как начала создаваться моя “цифровая карта”, есть 2 проблемы:
Первая проблема
В пользовательском опыте. И это отсутствие связей между данными, отсутствие аналитики и выводов, необходимость работы с большим количеством устройств и, конечно, лень, так как процесс снятия данных полностью ручной. В связи с этим мы искали решение, которое могло бы продвинуть пользовательский опыт, сделать его проще и повысить точность измерений. Когда мы общались с нашими коллегами из команды RootiLabs, хотелось верить, что обновленная версия браслета Wme2 (WithMe2) станет таким решением: экг, давление, пульс, кардиофутболка и т. д.
Однако после довольно сложного старта с Healbe в части здоровья (гидрация и давление), я не был уверен что технически подобное устройство может быть реализовано в 2015 году.
Вторая проблема
Мобильность, компактность, эстетичность, и возможность использовать устройство в режиме обычного образа жизни, не ломая своих естественных привычек и не создавая социальных проблем.

Идея проста

Важнейшим условием для правильного функционирования нашего организма является сбалансированность вегетативной или автономной нервной системы (ВНС/АНС). Сохранение баланса ВНС является одним из ключевых условий здоровой жизни. ВНС регулирует каждую часть нашего тела, и если баланс нарушен, то неизбежно у человека возникают проблемы со здоровьем и самочувствием.

Что можно узнать при анализе ВНС?

• Своевременное прогнозирование “синдрома эмоционального выгорания”, выявление тревоги, депрессии, психологических проблем;
• Отслеживание астмы, хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), учащенного сердцебиения, хронического болевого синдрома, приступов апноэ;
• Выявление метаболического синдрома, артериальной гипертензии, сердечной недостаточности;
  Исследование пациентов на наличие Кардиальной вегетативной нейропатии и Диабетической вегетативной нейропатии (КВН/ДВН);
• Мгновенные отчеты — качественный, количественный и графический анализ, оценка баланса ВНС, сердечно-сосудистой системы, уровня стресса, общая оценка здоровья, фитнес нагрузок и динамики.

ВНС или Вегетативная нервная система делится на две части, в ней должен быть баланс:

• симпатическая нервная система – действует, как педаль акселерометра в автомобиле: ускоряет процессы, контролирует адаптационную антистрессорную реакцию переактивации
• парасимпатическая нервная система – действует, как тормозная педаль: замедляет процессы и расслабляет вас. Парасимпатическая нервная система контролирует все функции тела, которые работают для восстановления организма

При доминировании парасимпатической (“тормозящей”) нервной системы наш организм способен к самовосстановлению, к хорошей абсорбции и выведению. Как правило, такой человек хорошо спит и просыпается отдохнувшим, силы быстро восстанавливаются, и он чувствует себя энергичным. У него крепкие и здоровые мышцы, кости, суставы, волосы и ногти; порезы, растяжения и травмы легко заживают. Спортсмены могут тренироваться часто и интенсивно, они быстро восстанавливаются и быстро добиваются результатов.

Если же человек находится в состоянии доминирования симпатической (“ускоряющей”) нервной системы, его организм не способен к самовосстановлению. У человека возникают проблемы с пищеварением (изжога, расстройство желудка), наблюдается плохой сон, и он просыпается уставшим. Часто возникают общие и мышечные боли, волосы растут медленно, кожа становится тоньше, может возникнуть мышечная атрофия. Порезы, растяжения и травмы заживают очень медленно. Спортсменам трудно тренироваться, они быстро перенапрягаются и должны быть очень осторожны.

Вот лишь некоторые проявления перекоса вегетативной нервной системы:

История Wme

Мы отнеслись к выходу второго поколения Wme2 воодушевлено, зная что основатели проекта выходцы из Foxconn, которые были задействованы в производстве первого iPhone! Однако опыт использования первой версии браслета подтолкнул к тому, что мы решили рассмотреть Wme2 очень внимательно.

Первый WithMe (W/Me) был анонсирован на площадке Кикстартер в 2013 году. Phynode (так называлась компания разработчик браслета) собрала 1025 бэйкеров, которые профинансировали разработку браслета на $140 000. Ключевой особенностью продукта являлась задача по анализу и снятию стресса средствами дыхательных упражнений.

Напомним, что в первой версии браслета не было шагомера, так что позиционирование было основано только на анализе и снятии стресса. Мы познакомились с командой проекта в марте 2014 года и начали переговоры, а к концу апреля уже получили тестовый образец и подготовили обзор на Хабре.

Спустя год в мои руки попала вторая версия браслета WithMe2 (Wme2), которая претерпела радикальные изменения: переработан дизайн, архитектура гаджета и функционал. Теперь это не просто браслет, а набор из нескольких модулей:

• Сенсор Wme2
• Два силикованных ремешка: черного и белого цвета
• Нагрудный кардиопояс
• Донгл: для подключения сенсора в кардио пояс или кардио футболку
• Кардио футболка (мужская) или кардио бра (женская)
• Мобильные аппы: iOS, Android

Что умеет Wme2
Если коротко:

• ЭКГ
• вариабельность (возраст ВНС)
• постоянный пульс
• кровянное давление
• дыхательные упражнения
• шаги, калории, сон, таймер, дистанция, вибробудильник, нотификация входящих звонков
• удаленный мониторинг (Rooti Care), командные соревнования

ЭКГ/Возвраст ВНС/ Баланс ВНС/давление/пульс

ЭКГ можно снять, зажав сенсор Wme2 двумя пальцами или с кардио-пояса, или кардио-футболки. Снимать данные с запястья, прижав сверху пальцем другой руки, не рекомендуется в связи с нехваткой силы волны: при таком замере точность снятия ЭКГ/давления драматически ухудшается.

Замер ЭКГ производится в неподвижном состоянии в течение 1 минуты (в некоторых случаях, если контакт не плотно прижат пальцами замер производится чуть дольше). В финале замера мы видим экран с Балансом ВНС (стрелка — индикатор), при клике на который мы перейдем в экран с детализацией ЭКГ.

ЭКГ Wme2 работает на 1 отведении (2 контакта) клинические ЭКГ работают на 3-6 отведениях (6 — 12 контактов)

Эти данные легко считает врач кардиолог, который сможет на их основании определить: тахикардию, синусит, выпадение ритма, а также сможет предиктивно предостеречь возникновение нового риска после острого инфаркта миокарда или предупредить сигнал начальной стадии развития диабетической нейропатии.

Давайте разберемся в аббревиатурах

SDNN указывает на стандартное отклонение нормальных интервалов R-R, где R является пиком желудочкового комплекса QRS (сердцебиение). Благодаря использованию алгоритмов быстрого вычисления, таких как FFT (быстрое преобразование Фурье), и при использовании PSD анализа, сигнал вариабельности сердечного ритма анализируется в виде отдельных спектральных компонентов с их интенсивностью.

Эти спектральные компоненты группируются в трех различных диапазонах: очень низких частот (VLF), низких частот (LF) и высоких частот (HF). Совокупная спектральная мощность в диапазонах LF и HF, а также коэффициент соотношения этих спектральных мощностей (LF/HF) имеют очевидную физиологическую взаимосвязь со здоровым или болезненным состоянием пациента.

Принцип работы ЭКГ

Электрокардиограмма (ЭКГ) – это запись электрической активности сердца. Также, как и другие мышцы, сердечная мышца может электрически стимулироваться и сжиматься. Такая стимуляция называется активацией. В состоянии покоя сердечные мышцы электрически заряжены. Внутренняя среда клеток заряжена отрицательно по отношению к внешней среде (потенциал покоя).

При электрической стимуляции мышечных клеток сердца они деполяризуются (потенциал покоя из отрицательного превращается в положительный) и сжимаются. Электрическая активность одной клетки регистрируется как потенциал действия. По мере прохождения электрического импульса через все сердце, величина и направление вектора напряженности электрического поля непрерывно меняются. ЭКГ представляет собой график электрических сигналов сердца.

ЭКГ представляет собой сумму потенциалов действия миллионов кардиомиоцитов.
Отдельные потенциалы действия кардиомиоцитов усредняются. Конечный результат, отображаемый на ЭКГ, является усредненным результатом миллиардов микроскопических электрических сигналов.

Во время деполяризации в клетки поступают ионы натрия. Затем в клетки поступают также ионы кальция и вызывают мышечное сокращение.

И, наконец, из клеток высвобождаются ионы калия. Во время реполяризации концентрация ионов возвращается к прежнему состоянию, которое было до сокращения мышцы. На ЭКГ волна потенциала действия, идущая к электроду, отображается как положительный сигнал (восходящий).

Для тех кому интересно научится читать ЭКГ вы можете самостоятельно изучить вот этот материал.

Вариабельность сердечного ритма, Возраст ВНС, баланс ВНС
Что такое вариабельность сердечного ритма (HRV или ВСР) и как можно ее интерпретировать

Wme2 после снятия ЭКГ выдает следующие параметры:

• вариабельность, которую преобразует для более понятного восприятия в возраст вегетативной нервной системы (ВНС, или латиницей ANS Age)
• Ans balace — это баланс между торможением и ускорением организма
• пульс (heart rate)
• кровянное давление (BP, PWV, Pulse wave velocity)

Вариабельность сердечного ритма (ВСР) отражает работу сердечно-сосудистой системы и работу механизмов регуляции целостного организма. Учеными была обнаружена взаимосвязь между функционированием вегетативной нервной системы и смертностью: влияние симпатического нерва ведет к увеличению частоты сердечных сокращений за счет стимуляции бета-адренорецепторов синусового узла.

На частоту сердечных сокращений влияют фазы дыхания. Во время вдоха угнетается вагусное влияние (влияние блуждающего нерва) и ускоряется ритм. Во время выдоха сердечная деятельность замедляется, так как раздражается блуждающий нерв. Можно сказать, что сердечный ритм является реакцией организма на действие раздражителей внутренней и внешней среды. Следовательно, изменение ритма будет ответной реакцией на изменение каких-либо факторов, и это регулируется симпатическим и парасимпатическим отделами нервной системы.

Клиническая практика ВСР была достигнута применительно к двум сценариям, о которых мы говорили выше: пониженный уровень ВСР может являться предвестником нового риска после острого инфаркта миокарда, а также может являться предупреждающим сигналом начальной стадии развития диабетической нейропатии.

Пониженная ВСР у пациентов с острым инфарктом миокарда — мощный предупреждающий сигнал смертельно опасных состояний сердца и аритмических осложнений (например, устойчивой симптоматической желудочковой тахикардии). Прогностическая ценность ВСР не зависит от других факторов, указывающих на опасное состояние после инфаркта (например, от снижения фракции левожелудочкового выброса, увеличения желудочковой эктопической активности, наличия поздних потенциалов). По своей прогностической ценности ВСР превосходит показатель фракции левожелудочкового выброса при прогнозировании опасных аритмических обострений (внезапная кардиальная смерть и желудочковая тахикардия). Ценность показателя ВСР при прогнозировании смертельно опасных состояний сердца по всем другим причинам аналогична ценности показателя фракции левожелудочкового выброса.

Вторым клиническим сценарием является обнаружение диабетической автономной нейропатии (вегетативная нейропатия).Это осложнение сахарного диабета характеризуется ранней и обширной нейрональной дегенерацией малых нервных волокон

По статистическим оценкам, после клинических проявлений диабетической автономной нейропатии (ДАН) смертность пациентов составляет примерно 50% в течение 5-ти лет, что делает анализ ВСР ключевым на стадии ранней диагностики диабетической автономной нейропатии.

ANS Balance — Баланс ВНС

Баланс между “торможением” (парасимпатической нервной системой) и “ускорением” (симпатической нервной системой) считается “допустимым”, когда организм чуть больше “тормозит”, что позволяет ему восстанавливаться и быть защищеным от нагрузок и болезней.

Что означает цифра ANS Balance?

Если ANS Balance 1 стрелка будет смещена вправо
Если ANS Balance >4 организм сражается
Если ANS Balance 0.8 организм