Наука

Часы Google Pixel Watch без манжеты выявили 2 из 3 случаев гипертонии

Nadia Okonkwo
Добавьте нас в Google

Умные часы Google, анализирующие лишь импульс света и данные датчика движения на задней панели, за неделю обычного ношения выявили примерно двух из каждых трёх человек с повышенным артериальным давлением. Им не требовалась манжета и калибровка, а в прямом сравнении с «золотым стандартом» измерения они обнаружили больше таких людей, чем однократное измерение манжетой в кабинете врача, — согласно исследованию учёных Google Research и врача из Beth Israel Deaconess Medical Center в Бостоне, опубликованному в журнале Nature.

Это важно, потому что повышенное давление редко даёт о себе знать. С ним живут более миллиарда человек, и более половины взрослых, страдающих гипертонией, не знают о своём диагнозе — именно поэтому врачи называют её «тихим убийцей». Часы, подталкивающие людей к полноценной проверке, могли бы охватить тех, кто никогда не обращается к врачу, хотя команда исследователей чётко заявляет, что созданный ими инструмент — это лишь скрининговый сигнал, а не диагноз.

Система, которую авторы назвали AI-PPG-ACC-HTN, не пытается выдать конкретное число артериального давления. Вместо этого она ищет устойчивые признаки гипертонии в форме тысяч пульсовых волн, собранных за несколько дней на часах Pixel Watch 3, и затем выдаёт каждому пользователю единственную вероятность того, что его давление повышено.

В испытании с участием 196 взрослых на пяти площадках в США эта вероятность позволила выявить 65,8% людей, у которых в действительности оказалась гипертония, по сравнению с 55,3% при стандартном измерении в кабинете. Оба метода правильно определили около 90,0% людей, у которых гипертонии не было. А когда часы подавали сигнал, он оказывался верным в четырёх случаях из пяти.

Как часы измеряют давление, не сжимая руку

Любые умные часы с функцией пульса уже светят зелёным светом на кожу и измеряют, сколько его отражается. Этот сигнал, называемый фотоплетизмографией, поднимается и опускается с каждым сердечным сокращением, проталкивающим кровь через сосуды запястья. Его точная форма несёт информацию о жёсткости артерий и о том, как пульсовая волна отражается от остальных частей тела. Акселерометр часов добавляет второй сигнал: в моменты неподвижности он может улавливать микроскопическую отдачу тела каждый раз, когда сердце выбрасывает кровь в аорту — так называемую баллистокардиограмму. Модель также учитывает рост пользователя как показатель того, какое расстояние должна пройти пульсовая волна.

Команда Google сначала обучила нейросеть на 492 347 часах немаркированных данных с датчиков 2109 человек, участвовавших в более ранних исследованиях Fitbit. Сеть научилась превращать каждый 15-секундный фрагмент данных о пульсе и движении в компактный числовой «отпечаток», никогда не получая информации о чьём-либо артериальном давлении. Для каждого человека эти отпечатки усреднялись за каждый день ношения и подавались на вход простому классификатору.

Усреднение — ключевой момент. Оптические показатели пульса легко искажаются из-за холодной кожи, слабого ремешка, угла наклона запястья или резкого движения — именно поэтому более ранние устройства без манжеты требовали калибровки по манжете и могли отслеживать лишь изменения относительно этого базового уровня. Накопление данных за несколько дней позволяет таким временным ошибкам взаимно уничтожаться — так же, как 24-часовой монитор с манжетой сглаживает отдельные некорректные показания. Точность росла с увеличением объёма данных и начинала выходить на плато после примерно одного часа полезного сигнала в день.

Для проверки исследователи набрали 296 взрослых без известных сердечно-сосудистых заболеваний, не принимавших лекарств от давления. Каждый носил часы в течение недели (в среднем 14,7 часа в день), а также амбулаторный монитор, который надувал манжету на противоположной руке через равные промежутки времени в течение 24 часов. Участники также проводили домашние измерения манжетой утром и вечером, а их давление измеряли в клинике. Гипертония определялась по амбулаторному монитору как среднее значение 130/80 мм рт. ст. или выше в течение дня и ночи; 38,8% из 196 человек с полными данными соответствовали этому критерию.

Когда команда проанализировала, на что реагировала модель, оказалось, что пульсовые волны людей, отнесённых к группе высокого риска, были немного уже и нарастали медленнее, а отражённая от тела волна была меньше по сравнению с первой. Это известные маркеры жёсткости артерий. Их баллистокардиограммы также показывали более глубокие провалы в одной точке цикла — паттерн, связанный с сопротивлением сосудов.

Врачебная манжета пропускает больше людей, чем можно подумать

Сравнение с клиникой оказывается менее лестным для манжеты, чем предполагает большинство пациентов. Однократный визит к врачу, оценённый по 24-часовому эталону с обычным клиническим порогом 140/90, выявил лишь чуть более половины людей с гипертонией. Врачи знают почему: некоторые пациенты напрягаются в кабинете — эффект «белого халата», завышающий показания, — в то время как у других наблюдается маскированная гипертония, проявляющаяся только дома или ночью. Модель, использовавшая только возраст, пол и индекс массы тела, выявила 34,2%.

Исследователи также проверили часы как «второе мнение». Среди 48 участников, у которых первое измерение в кабинете было высоким, часы подтвердили истинную гипертонию в 78,4% случаев, а 96,7% их положительных сигналов оказались верными. Повторный визит к врачу показал худшие результаты по обоим показателям. Как минимум три дня домашних измерений манжетой оставались самым надёжным вариантом, выявляя 89,2% случаев.

Самый очевидный конкурент — функция уведомления о гипертонии от Apple, одобренная Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, которая анализирует оптические данные пульса в течение месяца. В сопровождающем исследовании сообщалось о чувствительности 41,2% и специфичности 92,3%. Этот показатель измерялся относительно домашних измерений манжетой в другой группе людей, поэтому два числа нельзя напрямую сравнивать, и авторы из Google лишь отмечают, что их подход «может предложить улучшения» в выявлении людей, которые иначе остались бы незамеченными.

Две детали из анализа ошибок заслуживают внимания. Из 26 человек с гипертонией, пропущенных часами, 17 также были пропущены офисной манжетой. А 9 из 12 ложных тревог пришлись на людей, у которых давление было повышено по другим показателям, часто ночью. Команда не обнаружила связи между ошибками модели и возрастом, полом, весом или тоном кожи — это важно, поскольку оптические датчики исторически хуже работают на более тёмной коже. Чуть более трети проанализированных добровольцев имели тёмные тона кожи по инструментальной шкале.

Что оставляет за кадром показатель «два из трёх»

Громкая цифра работает в обе стороны. Часы, выявляющие двух из трёх человек с гипертонией, также пропускают одного из трёх, поэтому молчание часов — не повод пропускать проверку. Пропуски концентрируются на более лёгких случаях: система выявила 89,5% людей со средним 24-часовым показателем не менее 145/90, но лишь 52,8% при показателе 125/75.

Преимущество перед офисной манжетой также менее очевидно, чем кажется. Доверительные интервалы перекрываются: от 54,0% до 76,3% для часов и от 43,4% до 66,7% для манжеты, так что исследование показывает, что два метода сопоставимы, а не доказывает превосходство часов.

У тестовой группы были и чёткие ограничения. Люди, уже принимающие лекарства от давления или страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, были намеренно исключены, поэтому ничего не говорит о том, могут ли часы отслеживать лечение. Треть зачисленных добровольцев выбыла из анализа — 75 из 100 из-за отсутствия или неполноты данных амбулаторного монитора, часто потому, что они снимали манжету на время сна. Все участники находились в США, и тестировалась только одна модель часов.

Исследование финансировалось Alphabet, материнской компанией Google, и 15 из 16 авторов являются сотрудниками Alphabet. Сами авторы перечисляют следующую задачу: рандомизированные испытания, показывающие, что сигнал тревоги находит людей, которые иначе остались бы без диагноза, и что это улучшает их здоровье. «Скрининг гипертонии на основе умных часов не предназначен для замены стандартных клинических манжет или для постановки окончательного самостоятельного медицинского диагноза», — написали Паоло Ди Акилле (Paolo Di Achille) и Мин-Жер По (Ming-Zher Poh) из Google Research в корпоративном блоге, посвящённом статье.

Часто задаваемые вопросы об измерении давления умными часами

Могут ли умные часы измерить давление без манжеты?

Не в виде точного показателя. Такие системы, как эта, используют оптический датчик пульса и акселерометр часов, чтобы оценить, является ли давление у человека стабильно повышенным в течение нескольких дней, а не выдают систолическое и диастолическое число. Положительный результат призван отправить пользователя к проверенному измерению манжетой.

Насколько точны умные часы в выявлении гипертонии?

В этом исследовании система Google выявила 65,8% людей с гипертонией и правильно исключила 90,0% тех, у кого её не было, по сравнению с 24-часовым амбулаторным мониторированием. Примерно четыре из пяти человек, которым часы подали сигнал, действительно имели повышенное давление.

Что такое 24-часовое амбулаторное мониторирование артериального давления?

Это портативная манжета, которую носят в течение полных суток, включая ночь, и которая автоматически надувается через равные промежутки времени. Поскольку она усредняет десятки показаний в повседневной жизни, включая сон, врачи считают её самым надёжным способом подтверждения гипертонии.

Какое давление считается гипертонией?

Порог зависит от метода измерения. В исследовании использовались: среднее 24-часовое значение 130/80 мм рт. ст. или выше, однократное клиническое измерение 140/90 или выше и среднее домашнее значение 135/85 или выше — в соответствии с международными рекомендациями.

Статья появилась онлайн в Nature 5 ноября 2026 года в формате ускоренной публикации, после того как препринт был размещён в декабре 2025 года. Google сообщает, что эта работа помогла в разработке функции отслеживания тенденций артериального давления в приложении Google Health, при этом методы, описанные в статье, характеризуются как исследовательские. Авторы заявляют, что следующими шагами станут валидация в более крупных и интернациональных группах, а затем рандомизированные испытания. А пока манжета остаётся на руке, и задача часов — побудить людей её надеть.

Источник: Di Achille et al., «Opportunistically Detecting Signs of Hypertension on a Consumer Smartwatch,» Nature, 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-11336-3

Теги: , , , , ,

Добавьте нас в Google

Обсуждение

Имеется 0 комментариев.