Měření saturace krve kyslíkem chytrými hodinkami

Abstract

Měření saturace krve kyslíkem chytrými hodinkami: Saturace periferní krve kyslíkem (SpO2) je jedním ze základních parametrů, který se měří při vyšetřování pacienta. Měření saturace krve kyslíkem pulzním oxymetrem je neinvazivní, diagnostická a běžně využívaná metoda pro monitorování zdravotního stavu pacienta. V poslední době je populární využívat chytré hodinky i pro zjišťování zdravotních parametrů, a to včetně SpO2. Cílem této práce bylo navrhnout a realizovat pilotní experiment pro měření SpO2 chytrými hodinkami, a následně statisticky zpracovat porovnání s pulzním oxymetrem. Při návrhu experimentu byla dodržována platná norma ČSN EN ISO 80601-2-61 pro ověřování dané veličiny. Měření dokončilo 42 zdravých dobrovolníků. Každý dobrovolník podstoupil experiment trvající 12,5 minuty, který byl rozdělen do pěti fází: ustalovací fáze (dvě minuty), 1. fáze desaturace (2,5 minuty), 2. fáze desaturace (2,5 minuty), 3. fáze desaturace (2,5 minuty) a návratová fáze (3 minuty). Byly použity tři druhy desaturační směsi. Každá desaturační směs obsahovala konkrétní množství kyslíku ve vdechovaném plynu. 1. fáze desaturace 14 % O2, 2. desaturační fáze 12 % O2 a 3. desaturační fáze 10 % O2. Proband měl po celou dobu experimentu na levém zápěstí chytré hodinky Apple Watch Series 8 a na levém prostředníčku pulzní oxymetr Masimo. V průběhu měření bylo u každého probanda odečítáno 12 párových hodnot SpO2 (hodinky a pulzní oxymetr). Do výsledků a statistického zpracování bylo zařazeno 11 měřících časů. Chytré hodinky Apple Watch Series 8 měřily v průměru o 1,28 % nižší hodnoty SpO2, než pulzní oxymetr Masimo a střední kvadratická chyba Arms vyšla 3,13 %. Tato hodnota podle normy ČSN EN ISO 80601-2-61 splňuje přesnost pro přístroj pulzní oxymetrie.

Measurement of blood oxygen saturation with smart watches: Peripheral blood oxygen saturation (SpO2) is one of the vital signs and is therefore very important in patient examination. Measuring blood oxygen saturation with a pulse oximeter is a non-invasive, diagnostic and commonly used method for monitoring a patient's health status. Recently, it has become popular to use smartwatches for health parameters, including SpO2. The aim of this work was to design and implement a pilot experiment for measuring SpO2 with a smartwatch, and then statistically process the comparison with a pulse oximeter. The design of the experiment followed the valid standard EN ISO 80601-2-61 for the verification of the given variable. 42 healthy volunteers completed the measurements. Each volunteer underwent an experiment lasting 12.5 minutes, which was divided into five phases: the settling phase (2 minutes), the first desaturation phase (2.5 minutes), the second desaturation phase (2.5 minutes), the third desaturation phase (2.5 minutes) and the return phase (3 minutes). Three types of desaturation mixture were used. Each desaturation mixture contained a specific amount of oxygen in the inspired gas. The 1st desaturation phase contained 14% O2, the 2nd desaturation phase contained 12% O2 and the 3rd desaturation phase contained 10% O2. Proband wore an Apple Watch Series 8 smartwatch on his left wrist and a Masimo pulse oximeter on his left middle finger throughout the experiment. During the measurement, 12 paired SpO2 readings (watch and pulse oximeter) were taken for each proband. Eleven measurement times were included in the results and statistical processing. The Apple Watch Series 8 smartwatch measured on average 1.28% lower SpO2 values than the Masimo pulse oximeter and the root mean square error Arm came out to be 3.13%. This value according to EN ISO 80601-2-61 meets the accuracy for a pulse oximetry device.