Почему ЭКГ в новых часах Apple — это как снятие порчи по фотографии.
Когда Apple на последней конференции показала часы новой серии и пообещала, что они будут считывать ЭКГ, было много шума. Ещё бы: впервые такая сложная медицинская система уместилась в обычные часы. К сожалению, в этом анонсе маркетинга больше, чем медицины.
Откуда такой скептицизм
Год назад в «Райте» мы разрабатывали интерфейс для устройства, функционально похожего на то, что показала Apple. Чтобы спроектировать интерфейс, нужно было разобраться с практикой использования медицинского оборудования, считывающего пульс, ЭКГ и другие показания. Мы общались со специалистами, читали статьи, смотрели видео для студентов-медиков. Чем дальше мы углублялись в тему, тем отчётливее вырисовывалась проблема.
Снять ЭКГ в одной точке миниатюрным устройством физически невозможно
Сердце человека — мощная мышца. Её сокращение напрямую связано с электрохимическими процессами тела человека. Работая, сердце создаёт вокруг себя электрическое поле, которое на поверхности тела даёт напряжение в несколько мВ. Изменение напряжения регистрирует и записывает электрокардиограф.
Обычно ЭКГ снимают так: присоединяют электроды на каждую руку, ногу, несколько — в области сердца. Пары точек подключения электродов стандартизированы и называются отведениями.
Запись разницы потенциалов между электродами правой и левой руки — кардиограмма по первому отведению (I). Кардиограмма по электродам «правая рука — левая нога» — второе отведение (II), «левая рука — левая нога» — третье отведение (III). Эти три отведения называются стандартными. С них и началась кардиология.
С момента открытия Эйнтховеном ЭКГ количество точек для снятия показаний выросло. Сейчас для диагностики стандарт — девять электродов, при помощи которых собирают данные по 12 отведениям. Кардиограмма, которую мы привыкли видеть, — это четыре кривых.
На самом деле на картинке не четыре, а 12 графиков (подписи I, II, II aVR, aVL и так далее). Они и отражают эти показания.
Такое большое количество показаний по отведениям нужно для определения положения сердца в грудной клетке и правильной постановки диагноза. По детальной кардиограмме профессиональный врач определяет положение электрической оси сердца. Это один из способов узнать, как расположено сердце, и правильно интерпретировать данные по всем отведениям. Определение ЭОС — ключевой шаг к пониманию данных ЭКГ для врача.
Для определения ЭОС врач находит, в каком из трёх отведении самый высокий всплеск (зубец R), является ли он во одном из отведении отрицательным. По одному графику провести такое сравнение невозможно. Отдельно рассматриваемый график может как указывать на симптомы сердечной болезни, так и являться вполне нормальным для нетипичного положения сердца.
Как Apple Watch снимает ЭКГ
Для снятия ЭКГ нужно соединить электродами две точки, и Apple тут сделала красивое простое решение: нужно удерживать палец другой руки на колёсике часов. Так получаем цепь «правая рука – левая рука». То есть замер по первому стандартному отведению (I).
Грешным делом я думаю, ещё не зря на фото средний палец находится на силиконовом ремешке, ведь для точности показаний руки должны быть изолированы и не касаться одна другой.
Замера по одному отведению, как мы разобрались выше, недостаточно. По разным данным, у 10% взрослых людей и у более 50% школьников ЭОС отличается от нормальной. Множество ограничений на снятие показаний накладывают условия: лежит, сидит ли человек, испытывает ли нагрузки и так далее.
В общем, очень много нюансов. Настолько много, что часы отнесли не к медицинским, а к бытовым, «не подходящим для людей младше 22 лет» устройствам, не предназначенным для установки диагноза даже специалистом. Поэтому на рекламных фото мы видим эталонную кардиограмму из учебников и одновременно юридические отписки в интерфейсе :)
Внимательный читатель спросит: «Почему бы тогда не надеть трое часов — на обе руки и на ногу — и поочередно снять три отведения?» Теоретически да, если вам удастся одновременно коснуться этими же конечностями всех трёх колесиков.
Думаю, мы ещё увидим такие эксперименты где-нибудь на YouTube. ЭКГ не получится замерить последовательно, перевешивая с руки на руку и на ногу, потому что снятие показаний должно вестись синхронно.
Новые Apple Watch — клёвое и полезное устройство, но эта польза не искренняя. По крайней мере, для здоровья.
Каким боком это относится к дизайну? Прямым
Фактически с одним отведением картина линии ЭКГ избыточно информативна, так как высоту пика R невозможно сопоставить хотя бы с двумя другими отведениями. На графике Apple мы имеем кривую потенциала, миллиметровку и значения ритма. Миллиметровка и координата Y бесполезны, так как высоту пиков считать незачем.
Координата X нужна для определения временных интервалов между сокращениями. То есть можно определить длительность и постоянство между пиками R, но достоверность будет не высока. Учитывая поправку «старше 22 лет», можно предположить, что неточность может доходить до 40% . Получается, что само отображение графика ЭКГ — некорректная визуализация данных.
ЭКГ в Apple Watch достоверно может сказать лишь о выдерживании некой общей ритмичности. То есть интерфейс должен лишь говорить: «ритм в норме» или «обратитесь-ка к врачу за консультацией».
Мораль и финал
Я считаю, что дизайнер не должен и не имеет права так поступать. Даже если он дизайнер Apple. Чтобы нарисовать две цифры и одну линию на сетке, нужно понимать, что ты рисуешь, как это работает, для чего и кому предназначена эта информация. Без этого любой дизайн — фейк, отдалённый от проблем реального мира.
Исследования — самая важная часть дизайна. Дизайн — это не то, что изображено в макете, бумаге, «фигме» или «кореле». Дизайн — это решение. Со школы нас учат, что решение есть у каждой задачи, но в жизни не всегда так. И дизайном также является решение: «Это неэтично, поэтому невозможно».
В нашем интерфейсе ЭКГ так и не появилась.
Источники
- habr.com/post/423489;
- reddit.com/r/apple/comments/9fkb3t/im_an_emergency_physician_and_wanted_to_talk;
- appleinsider.com/articles/18/09/18/apple-watch-series-4-ekg-tech-got-fda-clearance-less-than-24-hours-before-reveal;
- ru.wikipedia.org;
- digitaltrends.com/mobile/could-ecg-functionality-in-the-new-apple-watch-save-lives.
Интересно, что автор не имея доступа к деталям технологии делает выводы о полезности по интерфейсу. Оценивать элемент вне контекста, в котором элемент технологии работает и сравнивать медицинские приборы с умной технологией на руке - это как сравнивать рыб с белками.
Основная задача часов, которые не медицинский прибор, сопоставлять данные пациента в динамике.
Автор путает две совершенно разные области измерений: точечные и точные измерения с непрерывными и оценочными (для которых точность не является существенным фактором) - для оценочных измерений точность желательна, но никак не обязательна, а вот непрерывность или высокая частота измерений - краеугольный камень. Более того - можно сочетать оба вида измерений и настроить непрерывные измерения, калибровать, интерпретировать в соответствии с результатами точных измерений, синхронизировать события и измерения.
Сравнивать белок с рыбами конечно можно, но для чего?
Полагаю вы хотели указать что Эпл вотч хороши тем, что в состоянии собрать данные пациента в динамике в отличие от мед прибора?
Я хотел сказать, что налицо смешивание понятий: измерений и оценки.
Оценка не является точным методом измерения, но, возьмем, к примеру, фотоплетизмографические методы оценки гемоглобина крови - цифры не будут соответствовать инвазивным измерениям. Но это не значит, что нет смысла ничего оценивать - динамика процесса соответствует измеряемой инвазивно при меньшей точности измерений. Во многий ситуациях именно динамика более необходима, чем абсолютное значение.
Если посмотреть на развитие неинвазивных методов оценки различных параметров, то видно как "бигдата" изменяет возможности получения ценных данных, в том числе и не только индивидуальных, а в популяции, обогащенные также данными двигательной и прочей активности носителя гаджета.
Часы Эпл анализируют динамику показателей. И если добавить к анализу данные пациента измеренные традиционным способом - будут сняты не все, но целый ряд вопросов интерпретации и так как устройство является персональным, то вполне можно персонализировать и работу алгоритма.
Поэтому Ваши претензии к интерфейсу являются не обоснованными.
Претензия не к технологическому решению и не к научному прогрессу) Я очень надеюсь, что медицина зайдет так далеко что хирургическое инвазивное вмешательство будут казаться дичью. Но это не значит, что нельзя критиковать интерфейс тк одоброение или не одобрение технологии никак не связаны с оценкой конкретного решения. И в данном случае я считаю что эппл сделало недостоверное представление данных — сделала плохой интерфейс.
Я не оцениваю эффективность или корректность данных, которые эти часы предоставляют врачам. Вполне возможно там и представление и сами данные несут пользу и помогают установить диагноз.
Я оцениваю только интерфейсное решние выполненное для обывателя-владельца часов. Представление ЭКГ на экране часов спроектировано для носителя этих часов и ему же показывается. Методики снятия данных и постобработка графика (умышеленное сглаживание подавление шумов и тп для приведения к обывательскому представлению о ЭКГ) — это все плохой дизайн.
А почему не медицинское устройство не должно соответствовать обывательскому представлению? )))
Более того, даже в кардиографе врач видит не реальный сигнал, а результат обработки и фильтрации алгоритмом. Причем если взять одни и те же исходные данные и обработать их разными алгоритмами - то мы получим разные по виду кардиограммы. Хотите с этим поспорить? И это в медицинских приборах!
Какую задачу решают в этот момент часы? Сообщают о том, что происходит процесс измерения - для этого используется обывательское представление о кардиограмме )
Может запретим кино? Театр? Там ведь тоже показывается не так, как бывает в жизни )
Главная задача дизайна - опыт пользователя, эмоции. Кто-то, обладающий техническими знаниями получит отрицательные эмоции - Вы как раз тот самый пример. Но дизайн ориентируется на "средние представления", а не на крайние точки зрения. Так как устройство одно, а людей много, то самое разумное соответствовать ожиданиям большинства - это и есть хороший дизайн )
И если большинство пользователей получают положительные эмоции - то дизайн прекрасен. Дизайн - это ремесло, профессия, а не искусство и уж точно не инструмент точной передачи реальности )
Эмоции! )
Крайне сомнительно говорить об эмоциях в столь утилитарном решении как замер ЭКГ. Операция частотна — об эмоциональном окрасе и оценке речи быть не может. Вы же не получаете заряд эмоций созерцая цифровой циферблат?
Боюсь Вы не поймете, что дорогие часы не инструмент с функциями - можно измерить время и за более скромные деньги. И остальные функции также можно получить за меньшие деньги.
Если Вы беретесь критиковать решения гигантов, стоимость ошибки у которых измеряется миллиардами, то Вам неплохо было бы ознакомиться с ценностями компании и с тем ради чего покупаются их продукты.
Покупатели яблочных девайсов удовлетворяют никак не утилитарные потребности.
Это на заметку.
Если бы Вы хоть раз коснулись исследований в области даже простой региональной рекламной компании, то Ваше мнение о том что правильно, а что нет сильно бы изменилось.
Видно, что с технологиями Вы дружите, но вот в области дизайна и маркетинга видны явные пробелы. Интерфейс несет не только функцию, а также эмоцию. И что первично - это большой вопрос.
Вы же для себя все решили )))
Думаете, если бы сделали так, как предлагаете Вы, продажи бы не упали?
Подумайте над тем, почему за некоторые смартфоны люди отдают в 10 раз больше, при этом чувствуя, что они экономят )
Устройства, которые несут только функции стоят как раз недорого, а те, которые несут эмоции - наоборот.