コロナウイルスの流行中、パルスオキシメータは温度計と同じくらい一般的になり、多くの診療所の棚に設置されています。しかし、腕時計の中に彼らのための場所はありますか？
コロナウイルスの流行の初期には、店の棚から飛んでいたのはフェイスマスクとハンドサニタイザーだけではありませんでした。血液中の酸素含有量の低下が病気の発症の兆候である可能性があることがわかった後、パルス酸素計も不足していました。
これらの安価で非侵襲的な電子機器は、LEDとフォトダイオードを使用して赤血球による光の吸収を測定します。酸素化された細胞は赤よりも多くの赤外線を吸収しますが、酸素を含まない細胞はより多くを吸収します。この情報を利用して、アルゴリズムは血中酸素飽和レベルを計算できます。ほとんどの人にとって、この数字は90％をはるかに超えるはずです。コロナウイルス病の場合、80程度になります。ですから、そのようなデバイスを手元に置いておくことは良い考えのように思えました。もちろん、それを見つけることができれば。
パンデミックは半年以上続いているので、家電メーカーがウェアラブル電子機器にパルスオキシメータを追加することの利点を宣伝しているのは当然のことです。センサーは低コストで、バッテリーをあまり消費せず、不確実な世界で安心感を求めている一部の顧客を引き付ける可能性があります。
最近、Appleは時計にパルス酸素計を追加することを決定しました（FitbitとGarminはパンデミックの前に同様の製品を持っていたので、睡眠時無呼吸を認識しなければなりませんでした）。 9月中旬にAppleWatch Series6が発表されました緑、赤、赤外線の4つのグループのLEDと、4つのフォトダイオードが使用されます。同社は、血液中の酸素飽和度を決定する特殊な高度なアルゴリズムを約束しています。赤と赤外線のLEDは飽和度の測定で忙しいです。緑のものはパルスを測定します。センサーは時計の背面に取り付けられ、手首の上部に触れます。これらを使用して、日中はオンデマンドで、夜間は自動的にデータを取得できます。
Appleは、そのガジェットを「フィットネスと健康」デバイスとして宣伝しています。言い換えれば、会社には許可がありません米国食品医薬品局（FDA）から、デバイスを医療用として宣伝します。これは驚くべきことではありません-そのような許可を得るには時間がかかります-しかしそれなしでは、デバイスがどれほど正確に機能するかを理解することは困難です。
Apple Watch Series 6センサーの
精度は、消費者市場の多くのパルスオキシメータにとって大きな問題です。ノースウエスタン大学のバイオインテグレーテッドエレクトロニクスセンターの生理学エンジニア兼メディカルディレクターであるスティーブシュエは、次のように述べています。
Appleは良いデバイスを作りましたか？言うのが難しい。さまざまな肌の色への調整、移動中の作業、およびすべてのパルスオキシメータが直面するその他の設計上の課題に加えて、手首の上部にセンサーを配置すると難易度が高くなります。病院で使用されている、または薬局で販売されているデバイスは、通常、指先、場合によっては耳たぶに付着します。
「これらの体の部分は手首よりも優れています。キャピラリーが多く、信号対雑音比が優れているためです」とXu氏は言います。
手首ベースの酸素センサーには別の欠点があります。指先が光を通過させるのに十分細い場合、手首ベースのパルス酸素計は反射光に依存する必要があり、本質的に精度が低くなります。
「それは必ずしも悪いことではありませんが、すべてが同じであるため、測定は体のより適切な場所用に設計されたパルス酸素計ほど正確ではありません」とXu氏は言います。
「私は自分の手首にパルス酸素計を置くことは決してありません」と、埋め込み型バイオセンサーを開発しているProfusaの共同創設者、社長、科学ディレクターであるWilliamMcMillanは言います。 「手首が大きく動くため、継続的な測定には適していません」（Appleの時計にはモーションセンサーがあり、休憩の瞬間を追跡するのに役立ちます）。
Xueによると、Appleは、FDAの承認プロセスを経れば、時計が正確な血中酸素飽和度測定を提供できることを証明できるとのことです。パルス酸素計を検証する手順は長い間確立されています。
しかし、承認がなくても、AppleはApple Watchのパルス酸素計を使用したいくつかの医学的研究を開始しています。1つは心臓発作の予防、1つは喘息の治療、もう1つはコロナウイルスとインフルエンザ感染の兆候としての血中酸素飽和レベルの変化の調査です。 XueとMacmillanは、慎重な楽観主義でこれらの試みについて話します。
「消費者向けデバイスメーカーのAppleとFitbitは、ほとんどのヘルスケア企業よりもはるかに規模が大きいです」とXu氏は言います。 --Apple、Fitbit、Samsung以外に、100万台のデバイスを世界に投入し、受信した情報を処理できる企業はほとんどありません。この調査を行い、それらがどのように優れた予測を提供できるかを確認する必要がありますが、誤検知が多くなることを理解する必要があります。有用な研究ツールになるかもしれませんが、まだ明確なことは何もありません。」
「これらのデバイスは特に正確ではなく、コントロールグループでは機能しませんが、制御されていない環境では機能しないため、現象を検出するには膨大なサンプルサイズが必要になります」とMacmillan氏は述べています。 「しかし、最終的には、新しいアイデアを探すための何百万ものレコードがあり、それで十分です。」
これはすべて疑問を投げかけます-平均的なスマートウォッチユーザーは24時間パルス酸素計を着用する必要がありますか？
このようなウェアラブルデバイスは、一般集団の血中酸素飽和レベルの変動に関するより多くのデータを提供する可能性がありますが、Xu氏は次のように述べています。「ほとんどの健康な人では、このレベルは97〜99％の範囲です。私たち全員がそれらを着用し、それが92に下がるたびに心配すると、健康な人々の興奮の結果は臨床的利益を圧倒しますが、その大きさはまだ不明です。