ไฟเขียวใต้สมาร์ตวอตช์วัดชีพจรได้อย่างไร

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th

เวลาพลิกสมาร์ตวอตช์ดูด้านหลัง หลายคนคงเคยเห็นไฟสีเขียวกะพริบติดผิวข้อมือ แล้วนึกว่ามันกำลังฟังเสียงหัวใจเหมือนหมอใช้หูฟังตรวจ แต่ใต้ตัวเรือนเล็ก ๆ นั้นไม่มีไมโครโฟนสำหรับฟังหัวใจอยู่เลย สิ่งที่มันทำคือปล่อยแสงลงบนผิว แล้วเฝ้าดูว่าแสงสะท้อนกลับมาเปลี่ยนไปตามจังหวะเลือดอย่างไร

มันเรียกว่า PPG

เทคโนโลยีนี้ชื่อ Photoplethysmography หรือ PPG เป็นการวัดการเปลี่ยนแปลงของปริมาณเลือดในเนื้อเยื่อใกล้ผิวหนังด้วยแสง เซนเซอร์ด้านหลังนาฬิกามีทั้งหลอด LED และตัวรับแสง เมื่อใส่นาฬิกาแนบกับข้อมือ LED จะส่องแสงเข้าสู่ผิวชั้นตื้น จากนั้นตัวรับแสงจะอ่านแสงส่วนที่กระเจิงและสะท้อนกลับมา

เหตุที่มักเห็นเป็นสีเขียว เพราะเลือดมีคุณสมบัติสะท้อนแสงสีแดงและดูดกลืนแสงสีเขียวได้ดี เมื่อหัวใจบีบตัว เลือดแดงในหลอดเลือดแดงบริเวณข้อมือจะเพิ่มขึ้นชั่วขณะ แสงสีเขียวจึงถูกดูดกลืนมากขึ้น ทำให้แสงที่ย้อนกลับไปถึงตัวรับลดลง พอหัวใจคลายตัว ปริมาณเลือดบริเวณนั้นลดลง แสงที่กลับมาก็เพิ่มขึ้นอีกครั้ง

นาฬิกาจึงไม่ได้อ่านว่าเลือดมีสีอะไรจากครั้งเดียว แต่กำลังจับรูปแบบ สว่างมาก–สว่างน้อยที่เกิดซ้ำเป็นจังหวะ แล้วนับยอดคลื่นของสัญญาณนั้นออกมาเป็นชีพจรต่อนาที ผู้ผลิตบางรายกะพริบ LED หลายร้อยครั้งต่อวินาทีเพื่อเก็บสัญญาณละเอียดพอจะคำนวณได้ระหว่างใช้งาน

ค่าที่เห็นคือชีพจร ไม่ใช่เสียงหัวใจ

ในชีวิตประจำวัน จังหวะชีพจรที่ข้อมือมักสัมพันธ์กับการเต้นของหัวใจ จึงนำมาแสดงเป็นอัตราการเต้นของหัวใจได้ แต่ตามหลักการ PPG กำลังตรวจจับคลื่นเลือดที่เดินทางมาถึงข้อมือ ไม่ใช่สัญญาณไฟฟ้าของหัวใจแบบ ECG และไม่ใช่การฟังเสียงหัวใจโดยตรง นี่จึงเป็นเหตุผลที่นาฬิกาบางรุ่นมีเซนเซอร์แยกสำหรับตรวจ ECG โดยเฉพาะ

งานทบทวนทางวิชาการอธิบายตรงกันว่าแสงสีเขียวเหมาะกับการติดตามชีพจรบริเวณผิวหนัง และ PPG แบบสวมข้อมือใช้ดูการเปลี่ยนแปลงของเลือดที่ไหลเวียนเป็นจังหวะได้ดี โดยเฉพาะขณะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนไหวไม่มาก

ทำไมบางครั้งตัวเลขจึงเพี้ยน

เพราะนาฬิกาไม่ได้มองเห็นหัวใจโดยตรง มันจึงแพ้สิ่งรบกวนที่ทำให้แสงหรือแรงกดบนข้อมือเปลี่ยนไป เช่น สายหลวมเกินไป การแกว่งแขนแรง ๆ เหงื่อ อากาศหนาว การไหลเวียนเลือดปลายมือที่ลดลง หรือรอยสักและลักษณะผิวบางแบบ ผู้ใช้จึงควรใส่นาฬิกาให้กระชับพอดี อยู่เหนือกระดูกข้อมือเล็กน้อย และอยู่นิ่งเมื่ออยากเช็กค่าพัก

สรุปแล้ว ไฟเขียวใต้สมาร์ตวอตช์ไม่ได้ส่องผ่านร่างกายไปหาใจกลางอก แต่มันส่องเข้าเนื้อเยื่อบริเวณข้อมือ แล้วแปลจังหวะการดูดกลืนและสะท้อนแสงของเลือดให้กลายเป็นตัวเลขบนหน้าจอ เป็นการใช้แสงอ่าน “คลื่นชีพจร” ที่เล็กมาก จนเราเผลอมองข้ามไปทุกครั้งที่สวมนาฬิกา

หากมีอาการใจสั่น เจ็บหน้าอก หน้ามืด หรือได้ค่าผิดปกติซ้ำ ๆ นาฬิกาควรเป็นสัญญาณให้สังเกตตนเอง ไม่ใช่เครื่องมือยืนยันการวินิจฉัยแทนแพทย์