Монитор сердечного ритма
Монитор сердечного ритма ( HRM ) — это устройство персонального мониторинга, которое позволяет измерять/отображать частоту сердечных сокращений в режиме реального времени или записывать частоту сердечных сокращений для последующего изучения. Он в основном используется для сбора данных о частоте пульса при выполнении различных видов физических упражнений . Измерение электрической информации сердца называется электрокардиографией (ЭКГ или ЭКГ) .
Медицинский мониторинг сердечного ритма, используемый в больницах, обычно является проводным и обычно используется несколько датчиков. Портативные медицинские аппараты называются холтеровскими мониторами . Бытовые пульсометры предназначены для повседневного использования и не требуют проводов для подключения.
История
[ редактировать ]Ранние модели состояли из блока мониторинга с набором электродов, прикрепленных к груди. Первый беспроводной монитор сердечного ритма ЭКГ был изобретен в 1977 году компанией Polar Electro в качестве тренировочного пособия для национальной сборной Финляндии по лыжным гонкам. Когда в середине 80-х годов «интенсивные тренировки» стали популярной концепцией в спортивных кругах, в 1983 году начались розничные продажи беспроводных персональных кардиомониторов. [1]
Технологии
[ редактировать ]
Современные мониторы сердечного ритма обычно используют один из двух различных методов записи сигналов сердца (электрический и оптический). Оба типа сигналов могут предоставлять одни и те же основные данные о частоте пульса, используя полностью автоматизированные алгоритмы измерения частоты пульса , такие как алгоритм Пана-Томпкинса . [2]
Датчики ЭКГ ( электрокардиографии ) измеряют биопотенциал, генерируемый электрическими сигналами, которые контролируют расширение и сокращение камер сердца, обычно реализуемые в медицинских устройствах.
Датчики PPG ( фотоплетизмография ) используют световую технологию для измерения объема крови, контролируемого насосной деятельностью сердца.
Электрический
[ редактировать ]Электрические мониторы состоят из двух элементов: монитора-передатчика, который носится на нагрудном ремне, и приемника. При обнаружении сердцебиения передается радиосигнал, который приемник использует для отображения/определения текущей частоты пульса. Этот сигнал может быть простым радиоимпульсом или уникальным закодированным сигналом от нагрудного ремня (например, Bluetooth , ANT или других маломощных радиоканалов). Новая технология не позволяет приемнику одного пользователя использовать сигналы от других близлежащих передатчиков (так называемые перекрестные помехи) или подслушивать . Обратите внимание: старую Polar на частоте 5,1 кГц технологию радиопередачи можно использовать под водой. И Bluetooth, и Ant+ используют радиодиапазон 2,4 ГГц, который не может передавать сигналы под водой.
Оптический
[ редактировать ]Более поздние устройства используют оптику для измерения частоты сердечных сокращений, пропуская свет светодиода через кожу и измеряя, как он рассеивается от кровеносных сосудов. Помимо измерения частоты сердечных сокращений, некоторые устройства, использующие эту технологию, способны измерять насыщение крови кислородом ( SpO 2 ). Некоторые последние оптические датчики также могут передавать данные, как упоминалось выше.
Для отображения и/или сбора информации можно использовать новые устройства, такие как сотовые телефоны или часы. Некоторые устройства могут одновременно отслеживать частоту сердечных сокращений, насыщение кислородом и другие параметры. Они могут включать в себя такие датчики, как акселерометры, гироскопы и GPS для определения скорости, местоположения и расстояния. [3] стали часто В последние годы умные часы включать в себя мониторы сердечного ритма, что значительно увеличило популярность. [4] Некоторые умные часы, умные браслеты и сотовые телефоны часто используют PPG . датчики [5]
Фитнес-метрики
[ редактировать ]Garmin (Venu Sq 2 и Lily*), Polar Electro (Polar H9, Polar H10 и Polar Verity Sense ), [6] Suunto , Samsung Galaxy Watch ( Galaxy Watch 5 и Galaxy Watch 6* ), Google ( Pixel Watch 2* ), Spade and Company, Vital Fitness Tracker**, Apple Watch (Series 7**, Series 9*, Apple Watch SE*) , Apple Watch Ultra 2*), Mobvoi ( TicWatch Pro 5* ) и Fitbit (Versa 3** и Versa 4*) — поставщики, продающие потребительские продукты для измерения пульса. Большинство компаний используют собственные алгоритмы измерения пульса. [7] [8]
Точность
[ редактировать ]Новые наручные мониторы сердечного ритма достигли почти такого же уровня точности, как и их нагрудные аналоги, при этом независимые тесты показали точность до 95%, но иногда погрешность более 30% может сохраняться в течение нескольких минут. [9] Оптические устройства могут быть менее точными при использовании во время активной деятельности. [10] или при использовании под водой.
В настоящее время данные о вариабельности сердечного ритма менее доступны на оптических устройствах. [11] Apple представила сбор данных ВСР на устройствах Apple Watch в 2018 году. [12] Fitbit начала предлагать мониторинг ВСР на своих устройствах, начиная с Fitbit Sense, выпущенного в 2020 году. [13]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Берк Э, изд. (1998). Тренировка точного сердечного ритма . Шампейн, Иллинойс: Кинетика человека. ISBN 978-0-88011-770-8 .
- ^ Пэн Дж., Томпкинс WJ (март 1985 г.). «Алгоритм обнаружения QRS в реальном времени». Транзакции IEEE по биомедицинской инженерии . 32 (3): 230–236. дои : 10.1109/TBME.1985.325532 . ПМИД 3997178 . S2CID 14260358 .
- ^ Льорет Дж., Сендра С., Ардид М., Родригес Дж.Дж. (2012). «Подводная беспроводная сенсорная связь в диапазоне частот ISM 2,4 ГГц» . Датчики . 12 (4): 4237–4264. Бибкод : 2012Senso..12.4237L . дои : 10.3390/s120404237 . ПМК 3355409 . ПМИД 22666029 .
- ^ Сайгин Д., Табиб Т., Биттар Х.Э., Валензи Э., Сембрат Дж., Чан С.Ю. и др. (2020). «Транскрипционное профилирование популяций клеток легких при идиопатической легочной артериальной гипертензии» . Легочное кровообращение . 10 (1). дои : 10.1109/ISBB.2015.7344944 . ПМК 7052475 . ПМИД 32166015 . S2CID 10254964 .
- ^ Сонг, Виктория (1 апреля 2022 г.). «Как измерить частоту пульса на умных часах / В последние годы в умных часах были улучшены функции контроля сердечного ритма» . Грань . Проверено 27 февраля 2024 г.
- ^ Со, Майкл (4 июня 2021 г.). «Обзор Polar Verity Sense» . techradar.com . Проверено 27 февраля 2024 г.
- ^ Колон, Алекс; Москаритоло, Анжела (20 декабря 2023 г.). «Лучшие умные часы 2024 года (*Примечание: 10 лучших часов 2024 года по версии журнала PC Magazine)» . pcmag.com . Проверено 27 февраля 2024 г.
- ^ «Три лучших умных часа в рейтинге (**Примечание: тройка лучших в обзоре умных часов на 2022 год)» . smartwatchreview.org . 20 декабря 2023 г. Проверено 27 февраля 2024 г.
- ^ Хаскинс Т. (23 апреля 2022 г.). «Нагрудный ремень и точность измерения пульса на запястье» . CardioCritic.com .
- ^ «ЭКГ или PPG для мониторинга сердечного ритма: что лучше?» . www.neurosky.com . 28 января 2015 года . Проверено 28 ноября 2018 г.
- ^ Барнхарт П. (21 марта 2022 г.). «Надежны ли наручные мониторы?» . Все вещи .
- ^ Колдуэлл С. (26 марта 2018 г.). «Вариабельность сердечного ритма (ВСР): что это такое и почему Apple ее отслеживает?» . яЕще . Проверено 24 января 2022 г.
- ^ «Хронология и история Fitbit» . verizon.com . Проверено 13 мая 2024 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с мониторами сердечного ритма, на Викискладе? - Визуализация записей ЭКГ с использованием программы Python ECG-pyview Простая программа Python, визуализирующая необработанные данные, полученные спортивными приборами ЭКГ на нагрудном ремне. Позволяет просматривать записи ЭКГ продолжительностью до нескольких дней. (Открытый исходный код, некоммерческое использование, используйте matplotlib.) Демонстрационное видео .
