Шаги, стресс и сон: что могут измерять носимые устройства

Гаджет Apple Watch был впервые представлен в апреле 2015 года как «девайс» класса люкс. Сегодня это устройство одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) в качестве устройства для мониторинга симптомов целого ряда заболеваний. Токио, Япония, 10 апреля 2015 года. Keystone

Будь то браслет, наушники или даже сенсор, вшитый в нижнее бельё, носимые устройства стали неотъемлемой частью повседневной жизни. От уровня сахара в крови до синдрома апноэ — с их помощью можно отслеживать самые разные показатели, позволяющие анализировать состояние здоровья.

Швейцарский часовщик Абрахам-Луи Перреле (Abraham-Louis Perrelet, 1728–1826), которому приписывают изобретение в 1780 году первого в мире шагомера, вряд ли мог предположить, что спустя почти два столетия японская рекламная кампания с лозунгом «10 000 шагов в день» превратит его устройство в массовый инструмент мониторинга здоровья. Количество шагов в день и сегодня остаётся важным ориентиром для тех, кто решил всерьёз заняться своим самочувствием.

Рекомендуемые нормы со временем менялись, и по состоянию на 2025 год это «магическое число» было установлено на уровне 7 000 шагов в день. Измерять этот показатель можно, например, с помощью Apple Watch — «умных часов», которым недавно исполнилось 10 лет и которые давно уже перестали быть просто «умным» шагомером. Сегодня это сложное медицинское устройство, одобренное Управлением по санитарному контролю за качеством продуктов питания и лекарств США (FDA) и способное предупреждать пользователя, в частности, о фибрилляции предсердий — одном из видов сердечной аритмии.

Что могут измерять носимые устройства? SWI swissinfo.ch

В июне 2024 года министр здравоохранения США Роберт Ф. Кеннеди-младший объявил о запуске крупнейшей в истории страны рекламной кампании, направленной на продвижение использования носимой электроники в целях профилактики заболеваний и мониторинга состояния здоровья. По оценке аналитической компании Grand View Research, мировой рынок медицинских носимых устройств в течение следующих пяти лет вырастет более чем в два раза — с 60,9 млрд долларов США (49 млрд швейцарских франков) в 2024 году до 162,7 млрд долларов в 2029 году.

В последние годы на рынке, помимо шагомеров и пульсометров, появилось множество нишевых трекеров, а вместе с этим значительно расширился и набор собираемых персональных данных. Так, смарт-часы Garmin и браслеты Whoop позволяют рассчитывать суточный энергетический ресурс организма, а наушники Neurable — анализировать мозговую активность и определять уровень концентрации внимания, используя данные электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Ниже — список наиболее распространённых биометрических показателей, которые сегодня можно отслеживать с помощью потребительских носимых устройств.

Частота сердечных сокращений

Практически все носимые устройства отслеживают сегодня, в частности, частоту сердечных сокращений, в некоторых случаях частично даже заменяя привычную электрокардиограмму (ЭКГ), которая обычно проводится у врача с размещением электродов на грудной клетке пациента. Такие носимые устройства способны измерять частоту сердечных сокращений в состоянии покоя (показатель RHR), которая у здоровых взрослых составляет от 60 до 100 ударов в минуту, а также вариабельность сердечного ритма (HRV), физиологическое явление, проявляющееся в изменении интервала между началами двух соседних сердечных циклов (обычно измеряется в долях секунды).

Хотя массовые носимые устройства пока уступают по точности электрокардиограммам, они всё быстрее приближаются по надёжности к профессиональным измерительным приборам. Keystone

Чем быстрее сердечный ритм адаптируется к изменениям, вызванным стрессом или физической нагрузкой, то есть чем выше показатель HRV, тем выше общий уровень здоровья пользователя. Показатели температуры тела, движений, RHR и HRV также используются для оценки уровня стресса. Для измерения пульса эти устройства как правило применяют фотоплетизмографию (PPG), то есть результат регистрации изменений, возникающих при наполнении мелких сосудов кровью в зависимости от фазы кардиоцикла.

Артериальное давление

Повышенное артериальное давление, способное приводить к инфарктам и инсультам, часто называют «тихим убийцей» — возникая бессимптомно, эта проблема затрагивает в развитых странах около 30% взрослого населения. «Умные часы» позволяют оценивать систолическое и диастолическое артериальное давление (давление в артериях в фазе сокращения и расслабления сердца) либо с помощью встроенной манжеты, либо на основе оптических датчиков и алгоритмического анализа. Японская компания Omron и китайский технологический концерн Huawei выпускают носимые часы с традиционной надувной манжетой, встроенной в ремешок. В свою очередь, устройство Hilo швейцарской компании Aktiia в июле 2025 года стало первым носимым прибором без рецепта, одобренным FDA и использующим для диагностики гипертонии PPG-сенсор. Последняя версия Apple Watch также получила эту функцию.

Сон

Для анализа режима сна носимые устройства отслеживают движения тела, температуру, показатели RHR и HRV, а также частоту дыхания, то есть количество вдохов в минуту, рассчитываемое на основе данных о сердечном ритме. Результаты обычно делятся на периоды бодрствования, фазу сна без быстрых движений глаз (NREM) и фазу быстрого сна (REM). Фаза NREM занимает около 80% времени сна и включает как лёгкий сон (переход между циклами), так и глубокий (восстановление мышц). REM-фаза, напротив, связана с обучением и консолидацией памяти. Относительно новым показателем является сатурация кислорода в крови (также известная как пульсоксиметрия, SpO₂), измеряемая с помощью PPG-сенсоров, отслеживающих изменение цвета крови. Уровень ниже 92% может указывать на апноэ. «Умное кольцо» финской компании Oura считается одним из самых точных потребительских трекеров: его точность составляет по сравнению с полисомнографией (PSG, клинической процедурой, фиксирующей ЭЭГ, движения глаз, мышечный тонус, сердечный ритм и дыхание) показатель на уровне около 80%.

Будущее биомониторинга?

Всё большей популярностью пользуются на рынке неинвазивные пластыри, которые анализируют состав пота и измеряют потери жидкости, а также уровни электролитов, глюкозы и кортизола в организме. Австралийская диагностическая компания Nutromics пошла ещё дальше: она разрабатывает пластырь с микроскопическими иглами, способный отслеживать по аналогии с анализом крови, но в режиме реального времени, несколько биомаркеров. Первый вариант такого пластыря ожидается в 2027 году и на первом этапе он будет пока использоваться только в клинической практике.

Согласно исследованию Future of Wellness, проведённому консалтинговой компанией McKinsey в 2024 году, потребители будут и дальше всё более активно заниматься прицельным управлением своим здоровьем, используя домашнюю диагностику и носимые устройства. Чаще всего такие данные собираются для личного пользования, прежде всего с целью улучшения качества сна. Однако некоторые специалисты предупреждают о риске ортоcомнии, навязчивой «гонки за правильным сном», когда человек становится навязчиво одержан идеей «идеального сна» и начинает испытывать мнительную тревогу из-за собственных показателей.

Овуляция в реальном времени и уровень сахара

Браслет швейцарской компании Ava стал одним из первых носимых устройств, способных определять вероятный период овуляции в режиме реального времени на основе данных о пульсе, частоте дыхания, сне, вариабельности сердечного ритма (HRV) и температуре тела. Сегодня разрабатываются и другие решения — в частности, «умное» нижнее бельё канадского стартапа Fibra, предназначенное для мониторинга более широкого спектра показателей женского здоровья также в режиме реального времени.

Несмотря на то, что системы непрерывного мониторинга глюкозы (CGM) технически относятся к носимым устройствам, их нельзя пока снять и снова надеть: сенсор должен постоянно находиться в контакте с кровью пользователя. Keystone / Christian Beutler

В последние годы всё более популярным стало и отслеживание уровня глюкозы с целью предотвращения резких скачков, которые могут приводить к утомляемости, сердечно-сосудистым заболеваниям или диабету. Этому способствовало распространение систем непрерывного мониторинга глюкозы (CGM), предоставляющих данные практически мгновенно. Несмотря на компактные размеры, такие сенсорные пластыри остаются слабо инвазивными, поскольку для их работы требуется только игла, слегка прокалывающая кожу, что, однако, затрудняет снятие и повторную установку устройства. Швейцарский стартап Liom разрабатывает первое неинвазивное CGM-устройство, которое, как ожидается, станет доступно потребителям уже к середине 2027 года.

Читайте также по теме: