นาฬิกาข้อมือสุขภาพ รู้ชีพจร ได้อย่างไร

-ทุกวันนี้คนใส่นาฬิกาข้อมือสุขภาพ smart watch กันมากมาย หลายยี่ห้อ และใช้วัดได้สารพัด ทั้ง จำนวนก้าวที่เดิน ระยะทาง ความเร็วในการเดิน อัตราการเต้นของหัวใจ(ชีพจร) ความดันโลหิต การหายใจของปอด ออกซิเจนในเลือด หรือ แม้แต่วัดระดับน้ำตาลในเลือด … มันทำได้จริงๆหรือครับ และ เชื่อถือได้ไหม

-ค่าที่วัดทั้งหลายในปัจจุบัน เกิดจากการใช้เครื่องวัด เพียง 2-3 ชนิด คือ gyro meter , Accelerometerและ photoplethysmography…. จะขอเล่าตัววัดที่ใช้วัด อัตราการเต้นของหัวใจ คือ  photoplethysmography ซึ่งก่อนที่จะมาใช้กับนาฬิกาข้อมือสุขภาพ มีใช้ในวงการแพทย์มาเกิน 10 ปี ตั้งต้นจาก การวัดค่า ออกซิเจนในเลือด ที่จับที่ปลายนิ้ว (pulse oximeter) แบบที่เราเห็นใช้ในห้องผ่าตัด ICU หรือ ที่เรามาใช้กันแพร่หลายในช่วง Covid19 ….ซึ่งใช้หลักการยิงแสงไปที่ผิวหนัง และ วัดความเข้มของแสงที่สะท้อนกลับออกมา ผิวหนังของเราจะดูดแสงไปบางส่วน แสงที่สะท้อนออกมาจึงน้อยลงกว่าเดิม … เราเรียนรู้ว่า เซลล์แต่ละชนิด หรือ เนื้อเยื่อแต่ละชนิด จะสามารถดูดซึมแสงที่ย่านความถี่คนละย่าน โดยเฉพาะ เม็ดเลือดแดง จะดูดซึม แสงคลื่นความถี่สีเขียวไปมากกว่าเนื้อเยื่อชนิดอื่น ดังนั้น หากวัดความแตกต่างของความเข้มของแสงที่เขียวที่ยิงเข้าไป และสะท้อนออกมา จะรู้ว่า มีปริมาณเม็ดเลือดแดง ที่อยู่ในหลอดเลือดฝอยใต้ผิวหนังมากน้อยแค่ไหน ….ต้องเลือกบริเวณที่ผิวหนังไม่หนามากและเส้นเลือดแดงอยู่ใกล้ผิวหนังมากมาก ด้วยเทคโนโลยี ยุคแรกที่ยังไม่ก้าวหน้ามาก จึงต้องวัดที่ปลายนิ้ว บริเวณปลายนิ้ว ซึ่ง เล็บนิ้วมือ แสงผ่านได้ง่าย

-ปัจจุบัน เทคโนโลยี ในการยิงแสง และ การวัด ละเอียด และ รวดเร็วขึ้นมาก เป็นหลัก เสี้ยวของวินาที เครื่องมือจึงสามารถวัดความแตกต่างของแสงสะท้อน ได้ละเอียด เสมือนหนึ่งวัดตลอดเวลา (คล้ายๆกับการดูภาพยนตร์ ซึ่งสมัยก่อนเราใช้ฟิลม์และ ฉายภาพจำนวนมากต่อเนื่องกันจึงเห็นเป็นภาพเคลื่อนไหว) ทำให้เรารู้ว่า ปริมาณ เม็ดเลือดแดงที่เคลื่อนที่ใต้ผิวหนัง มีมากน้อยต่างกัน จากนั้น ใช้หลักคณิตศาสตร์ในการคำนวณ ว่า ช่วงที่ปริมาณเลือดมาก และ น้อย เกิดขึ้น เป็นกี่รอบต่อวินาที ได้ออกมาเป็นอัตราการเต้นของหัวใจ เพราะ หัวใจ บีบเลือดออกมามากๆ เป็นจังหวะๆ ตอนที่หัวใจไม่ได้บีบเลือด เลือดก็น้อย พอบีบเลือด เลือดก็เยอะขึ้น

-หลักการเดียวกันนี้ เมื่อมีความละเอียดขึ้น ก็จะบอกได้ว่า เม็ดเลือดแดงที่ไหลผ่าน มีอัตราการเพิ่มขึ้น และ ลดลง อย่างไร แปลงเป็นความดันโลหิต และ มีค่าออกซิเจนในเลือดเท่าใด เหมือนกับเครื่องวัดออกซิเจนที่ปลายนิ้ว ..เทคโนโลยี เรื่องการตรวจค่าน้ำตาลในเลือด ก็เป็นแบบเดียวกัน แต่ใช้แสงคนละย่านความถี่

-ทั้งหมดนี้ ยังไม่ได้กล่าวถึงตัววัดอีก 2 ตัว ที่ใช้นับก้าว และ วัดการนอนหลับครับ