Nauka

Pixel Watch od Google wykrył bez mankietu 2 na 3 przypadki nadciśnienia

Nadia Okonkwo
Dodaj nas w Google

Zegarek Google’a, opierając się wyłącznie na świetle pulsacyjnym i czujniku ruchu umieszczonym z tyłu na nadgarstku użytkownika, w ciągu tygodnia zwykłego noszenia wychwycił około dwóch na trzy osoby z nadciśnieniem. Nie wymagał mankietu ani kalibracji, a w bezpośrednim porównaniu ze złotym standardem pomiaru wykrył więcej takich osób niż pojedynczy pomiar mankietem wykonany w gabinecie lekarskim – wynika z badania naukowców Google Research i lekarza z Beth Israel Deaconess Medical Center w Bostonie, opublikowanego w czasopiśmie Nature.

To istotne, ponieważ nadciśnienie rzadko daje o sobie znać. Żyje z nim ponad miliard ludzi, a ponad połowa dorosłych, którzy je mają, nie wie o tym – dlatego lekarze nazywają je cichym zabójcą. Zegarek, który skłania ludzi do wykonania właściwego badania, mógłby dotrzeć do tych, którzy nigdy nie trafiają do kliniki, choć zespół wyraźnie podkreśla, że stworzone przez nich narzędzie to sygnał do badań przesiewowych, a nie diagnoza.

System, który autorzy nazwali AI-PPG-ACC-HTN, nie próbuje odczytać wartości ciśnienia krwi. Zamiast tego szuka trwałego sygnału nadciśnienia w kształcie tysięcy fal tętna zebranych przez kilka dni na zegarku Pixel Watch 3, a następnie przypisuje każdemu użytkownikowi pojedyncze prawdopodobieństwo, że jego ciśnienie jest zbyt wysokie.

W badaniu z udziałem 196 dorosłych w pięciu ośrodkach w Stanach Zjednoczonych to prawdopodobieństwo wskazało 65,8% osób, u których faktycznie stwierdzono nadciśnienie, w porównaniu z 55,3% w przypadku standardowego odczytu w gabinecie. Obie metody były prawidłowe u około 90,0% osób, które nie miały nadciśnienia. A gdy zegarek podniósł alarm, był poprawny w czterech na pięć przypadków.

Jak zegarek mierzy ciśnienie bez ściskania ramienia

Każdy inteligentny zegarek z funkcją pomiaru tętna już emituje zielone światło w skórę i mierzy, ile się odbija. Ten sygnał, zwany fotopletyzmografią, rośnie i opada wraz z każdym uderzeniem serca przepychającym krew przez naczynia nadgarstka. Jego dokładny kształt niesie informację o tym, jak sztywne są tętnice i jak fala tętna odbija się od reszty ciała. Akcelerometr zegarka dodaje drugi sygnał: w chwilach bezruchu może wychwycić drobne odbicie ciała za każdym razem, gdy serce wtłacza krew do aorty – ślad znany jako ballistokardiogram. Model uwzględnia również wzrost użytkownika, jako zastępczą miarę odległości, jaką musi pokonać fala tętna.

Zespół Google’a najpierw wytrenował sieć neuronową na 492 347 godzinach nieoznaczonych danych z czujników od 2109 osób, które wcześniej brały udział w badaniach Fitbit. Sieć nauczyła się przekształcać każdy 15-sekundowy wycinek danych o pulsie i ruchu w zwarty numeryczny odcisk palca, nigdy nie poznając niczyjego ciśnienia krwi. Dla każdej osoby te odciski palca były uśredniane dla każdego dnia noszenia i podawane do prostego klasyfikatora.

Uśrednianie jest kluczowe. Optyczne odczyty tętna łatwo zakłóca zimna skóra, luźny pasek, kąt nadgarstka lub nagły ruch – dlatego wcześniejsze urządzenia bez mankietu wymagały ponownej kalibracji względem mankietu i mogły jedynie śledzić zmiany od tej wartości bazowej. Zebranie danych z kilku dni pozwala, aby te przejściowe błędy znosiły się nawzajem, podobnie jak 24-godzinny monitor mankietowy wygładza pojedyncze złe odczyty. Wydajność rosła wraz z ilością danych i zaczynała się stabilizować po około godzinie użytecznego sygnału dziennie.

Aby to przetestować, naukowcy włączyli do badania 296 dorosłych bez znanej choroby serca, którzy nie przyjmowali leków na ciśnienie. Każdy nosił zegarek przez tydzień, średnio 14,7 godziny dziennie, oraz ambulatoryjny monitor, który nadmuchiwał mankiet na przeciwległym ramieniu w regularnych odstępach czasu przez 24 godziny. Uczestnicy wykonywali również domowe pomiary mankietem rano i wieczorem, a ich ciśnienie mierzono w klinice. Nadciśnienie zdefiniowano na podstawie monitora ambulatoryjnego jako średnią 130/80 mmHg lub wyższą w ciągu dnia i nocy, a 38,8% spośród 196 osób z pełnymi danymi spełniło to kryterium.

Gdy zespół przyjrzał się, na co reaguje model, fale tętna osób uznanych za wysokiego ryzyka były nieco węższe i narastały wolniej, a fala odbita od ciała była mniejsza w stosunku do pierwszej. Są to znane markery sztywniejszych tętnic. Ich ballistokardiogramy wykazywały również głębsze spadki w jednym punkcie cyklu – wzór powiązany z oporem w naczyniach krwionośnych.

Lekarski mankiet pomija więcej osób, niż mogłoby się wydawać

Porównanie z kliniką wypada mniej korzystnie dla mankietu, niż większość pacjentów zakłada. Pojedyncza wizyta w gabinecie, oceniona względem 24-godzinnego odniesienia przy zwykłym progu klinicznym 140/90, wychwyciła nieco ponad połowę osób z nadciśnieniem. Lekarze wiedzą, dlaczego: niektórzy pacjenci napinają się w gabinecie – efekt białego fartucha, który zawyża odczyty – podczas gdy inni mają maskowane nadciśnienie, które ujawnia się tylko w domu lub w nocy. Model wykorzystujący jedynie wiek, płeć i wskaźnik masy ciała wychwycił 34,2%.

Naukowcy przetestowali również zegarek jako drugą opinię. Wśród 48 uczestników, u których pierwszy odczyt w gabinecie był wysoki, potwierdził on prawdziwe nadciśnienie w 78,4% przypadków, a 96,7% jego pozytywnych wskazań było trafnych. Powtórna wizyta w gabinecie wypadła gorzej pod oboma względami. Co najmniej trzy dni domowych pomiarów mankietem pozostały najsilniejszą opcją, wykrywając 89,2% przypadków.

Najbardziej oczywistym rywalem jest funkcja powiadamiania o nadciśnieniu Apple’a, zatwierdzona przez amerykańską Agencję Żywności i Leków, która monitoruje optyczne dane tętna przez miesiąc. Jej badanie potwierdzające wykazało czułość na poziomie 41,2% i swoistość 92,3%. Ta wartość była mierzona względem domowych odczytów mankietem w innej grupie osób, więc obie liczby nie są uczciwym porównaniem, a autorzy z Google’a twierdzą jedynie, że ich podejście „może oferować ulepszenia” w wykrywaniu osób, które w przeciwnym razie zostałyby pominięte.

Dwa szczegóły z analizy błędów wyróżniają się. Spośród 26 osób z nadciśnieniem, które zegarek przeoczył, 17 zostało również przeoczonych przez mankiet w gabinecie. A 9 z 12 fałszywych alarmów dotyczyło osób, u których ciśnienie było podwyższone według innej miary, często w nocy. Zespół nie znalazł związku między błędami modelu a wiekiem, płcią, masą ciała ani odcieniem skóry – co ma znaczenie, ponieważ czujniki optyczne mają historię gorszej pracy na ciemniejszej skórze. Nieco ponad jedna trzecia analizowanych ochotników miała ciemne odcienie skóry w skali mierzonej instrumentalnie.

Co oznacza wskaźnik wykrywalności dwa na trzy

Główna liczba działa w obie strony. Zegarek, który znajduje dwie na trzy osoby z nadciśnieniem, jednocześnie pomija jedną na trzy, więc milczenie zegarka nie jest powodem do rezygnacji z wizyty kontrolnej. Pominięcia skupiają się na łagodniejszym końcu: system wychwycił 89,5% osób ze średnią 24-godzinną co najmniej 145/90, ale tylko 52,8% przy 125/75.

Przewaga nad mankietem gabinetowym jest również mniej pewna, niż się wydaje. Przedziały ufności nakładają się – od 54,0% do 76,3% dla zegarka i od 43,4% do 66,7% dla mankietu – więc badanie pokazuje, że obie metody są porównywalne, a nie dowodzi, że zegarek jest lepszy.

Grupa testowa miała również wyraźne ograniczenia. Osoby już przyjmujące leki na ciśnienie lub żyjące z chorobą serca zostały celowo wykluczone, więc nic tu nie mówi, czy zegarek może monitorować leczenie. Jedna trzecia zapisanych ochotników wypadła z analizy – 75 ze 100, ponieważ dane z ich monitora ambulatoryjnego były niekompletne lub brakowało ich, często dlatego, że zdjęli mankiet do snu. Wszyscy byli w Stanach Zjednoczonych i testowano tylko jeden model zegarka.

Badanie zostało sfinansowane przez Alphabet, spółkę macierzystą Google’a, a 15 z 16 autorów to pracownicy Alphabetu. Sami autorzy wymieniają kolejną przeszkodę: randomizowane badania pokazujące, że alert znajduje osoby, które w przeciwnym razie pozostałyby niezdiagnozowane, i że poprawia to ich zdrowie. „Przesiewowe badanie nadciśnienia za pomocą inteligentnego zegarka nie ma zastępować standardowych klinicznych mankietów ramiennych ani dostarczać ostatecznej samodzielnej diagnozy medycznej” – napisali Paolo Di Achille i Ming-Zher Poh z Google Research w firmowym poście na blogu dotyczącym artykułu.

Najczęstsze pytania dotyczące pomiarów ciśnienia za pomocą inteligentnego zegarka

Czy inteligentny zegarek może mierzyć ciśnienie krwi bez mankietu?

Nie jako precyzyjny odczyt. Systemy takie jak ten wykorzystują optyczny czujnik tętna i akcelerometr zegarka, aby oszacować, czy ciśnienie użytkownika jest trwale podwyższone przez kilka dni, zamiast podawać wartość skurczową i rozkurczową. Pozytywny wynik ma na celu skierowanie użytkownika do zatwierdzonego pomiaru mankietem.

Jak dokładne jest wykrywanie nadciśnienia za pomocą inteligentnego zegarka?

W tym badaniu system Google’a wychwycił 65,8% osób z nadciśnieniem i prawidłowo wykluczył 90,0% osób bez niego, mierząc względem 24-godzinnego monitorowania ambulatoryjnego. Około cztery na pięć osób, które wskazał, rzeczywiście miały wysokie ciśnienie krwi.

Czym jest 24-godzinne ambulatoryjne monitorowanie ciśnienia krwi?

To przenośny mankiet noszony przez cały dzień i noc, który automatycznie nadmuchuje się w regularnych odstępach czasu. Ponieważ uśrednia dziesiątki odczytów w codziennym życiu, w tym podczas snu, lekarze traktują go jako najbardziej wiarygodny sposób potwierdzenia nadciśnienia.

Jakie ciśnienie krwi uznaje się za nadciśnienie?

Próg zależy od metody pomiaru. W badaniu zastosowano średnią 24-godzinną 130/80 mmHg lub wyższą, pojedynczy odczyt kliniczny 140/90 lub wyższy oraz średnią domową 135/85 lub wyższą, zgodnie z międzynarodowymi wytycznymi.

Artykuł ukazał się online w Nature 5 listopada 2026 roku jako przyspieszona zapowiedź, po tym jak preprint został opublikowany w grudniu 2025 roku. Google twierdzi, że praca pomogła w opracowaniu funkcji trendów ciśnienia krwi w aplikacji Google Health, opisując jednocześnie metody w artykule jako badania eksploracyjne. Autorzy mówią, że walidacja w większych i bardziej międzynarodowych grupach, a następnie randomizowane badania, są kolejnym krokiem. Do tego czasu mankiet pozostaje na ramieniu, a zadaniem zegarka jest skłonić ludzi, aby go tam założyli.

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

Tagi: , , , , ,

Dodaj nas w Google

Dyskusja

Jest 0 komentarzy.