Татуировките и много косата все още пречат на носимите да бъдат полезни за здравето

Измерванията като загуба на калории и пулс се различават в зависимост от марката и не работят еднакво за всички

  • от Рейчъл Мец | преведено от Тереза ​​Уудс
  • 23 юни 2015 г.

носимите

Доскоро не знаех абсолютно нищо за това как моето 25-минутно пътуване до Сан Франциско (САЩ) - или която и да е част от деня ми всъщност засяга тялото ми, освен че неизбежно пристигам на работа с пот. когато бързам. Колко бърз е пулсът ми? Как се променят навиците ми за сън? Колко калории изразходвам?

Тези въпроси преследват съзнанието ми през последните години, тъй като различни интелигентни часовници и гривни и проследяващи дейности изпълват рафтовете на магазините с обещанието за измерване на информация като стъпки, пулс, излагане на слънце, режими на сън и изгаряне на калории. Носете едно от тези сензорни устройства на китката си, Бих могъл да получа истинни данни, получени от собственото ми тяло.

Поне това е идеята. Тези устройства могат да ни дадат по-голям контрол върху здравето ни, като улесняват събирането на данни, чието наблюдение обикновено се избягва, или както в случая на сърдечния ритъм, то се практикува само в лекарски кабинет (и дори толкова рядко). И тези устройства не само събират данни; компании като Apple, Jabvon и Microsoft предлагат съвети въз основа на информацията, открита от сензорите на технология за носене на китката. Приложението Microsoft Health скоро ще може да сравнява календара или данните за контакт с оценката на Microsoft Band (интелигентната гривна на Microsoft) на, да речем, сърдечната честота или нивото на проводимостта на кожата - мярка за способност. Кожата да провежда електричество, което често е повишен от стрес.

Apple Watch и Microsoft Band използват оптични сензори за измерване на сърдечната честота. Jawbone Up3, който вместо това измерва пулса ви в покой, използва биоимпедансни сензори и различни електроди за измерване на устойчивостта на кожата ви към малък електрически ток. Тези сензори и други, вградени в лентата, се използват за измерване на нивата на рутинни дейности, но дали това е наистина? технологията ще бъде достатъчно точна, за да превърне носимите устройства в преносими медицински инструменти?

„Намираме се в повратна точка или преход от здравословен начин на живот към медицински показатели“, казва кардиологът Ерик Топол, професор по геномика в Изследователския институт на Скрипс и ентусиаст в областта на цифровите здравни технологии. За Топол целта е очевидна: устройства, които точно измерват жизнените показатели на тялото и те дори наблюдават здравословни проблеми като диабет и сърдечно-съдови заболявания. "Що се отнася до медицинските показатели, точността става изключително важна", казва той.

Доказателството

Колко време ще имаме такива носими? Тествах точността на няколко показателя, получени от китката, включително сърдечната честота. Дни наред носех Apple Watch и Microsoft Band, докато пътувах с велосипед до работа. На гърдите си носех и Bluetooth лента Polar H7, която е едно от най-точните търговски устройства за измерване на пулса. Резултатите са различни и понякога съвсем различни. Средните измервания на сърдечната честота от лентата на Microsoft са били доста съвместими с резултатите от полярната лента, понякога варирайки резултатите един от друг с един или два удара в минута, но може да варират с до 13. Apple Watch обаче, варира с до 77 удара в минута разлика с измерването на полярното устройство.

Измерването на изгорените калории (нещо, което правят трите интелигентни гривни) също беше доста несъвместимо; една сутрин те варираха от 143 до 187 по време на едно и също пътуване до работа. Като цяло опитът беше далеч от визията на тези мъдреци от дигиталната ера да могат да правят дълбоки и точни заключения от данните, които генерират, помагайки на лекарите да диагностицират и един ден може би дори да предсказват заболявания или да ги откриват преди това възникват.развиват се значителни симптоми.

Това са трудни за постигане предизвикателства по различни причини. Докато китката изглежда идеалното място за поставяне на сензори върху тялото, Тъй като сме свикнали да ги украсяваме с часовници и бижута, е трудно да проектираме атрактивно и удобно устройство, което да издържа на злоупотребите с ежедневната дейност.

И тъй като тялото на всеки варира, китката не винаги е идеалното място за точно измерване. „Можете да правите милиони интелигентни часовници, които са идентични, но там имате милиони потребители, които не са. Много е трудно да се намери стабилно решение за такъв кръг хора ", казва Крис Харисън, доцент по взаимодействие човек-компютър, който ръководи Групата за бъдещи интерфейси в Университета Карнеги Мелън (САЩ).

Казват Харисън и други експерти ръцете, които са твърде космати, потни, мазни или тънки, могат да затруднят точното измерване с настоящи сензори за сърдечен ритъм, които измерват кръвния поток през китката. Татуировките те също могат да причинят проблеми - както Apple посочва на уебсайта за поддръжка на Apple Watch, като отбелязва, че мастилото може да блокира светлината от сензора. „Изведнъж това се превръща в хиляди потребители, които се разхождат нещастни и казват, че не работи, защото не работи за тях“, казва изследователят на взаимодействието между човек и компютър Yahoo Labs Кристиан Холц, който е специализиран в миниатюризирането на преносими устройства.

Освен наблюдение на изпълняваното упражнение

Преносимите устройства имат потенциала да извършват видове измервания, които биха улеснили мониторинга на здравословното състояние на потребителя. Но отключването на този потенциал вероятно означава преминаване към радикално нови технологии. И разбира се ще доведе до разработването на устройства, способни да извършват по-широк обхват от измервания.

В Quanttus, стартираща компания в Кеймбридж, изследователите правят устройство, носено на китката следи сърдечната честота, дишането и кръвното налягане с помощта на балистокардиограма, който използва сензор за измерване на малките движения на тялото ви всеки път, когато сърцето ви бие. На конференция в края на април съоснователят и главен изпълнителен директор Шахид Азим заяви, че компанията иска да пусне "известен брой" гривни до края на годината. Съосновател и главен научен директор Дейвид Хе казва, че "технологията все още се усъвършенства".

Azim вярва, че след като сърдечната честота и кръвното налягане могат да бъдат точно измерени, повечето сърдечно-съдови жизнени показатели могат да бъдат наблюдавани чрез тези носими устройства. Това може да представлява решения не само за фитнес приложенията и тези, които искат да следят собственото си здраве, но и за клиницисти, изискващи неинвазивни методи за наблюдение на своите пациенти по начин, който в момента е постижим само в рамките на болница.

Друго стартиране в Кеймбридж, Empatica, разработва гривна, която измерва скокове в нивото на проводимост на кожата, за да идентифицирайте кога пациентът има гърчове или други гърчове, за да можете да предупредите някого да провери здравето на потребителя. Empatica все още не е в състояние да прогнозира атаки и все още не е пуснала своя продукт на пазара.

Разработването на тези продукти отнема много време. Тестването, стимулирането, моделирането, прототипирането и отстраняването на неизправности са все по-трудоемки задачи, когато трябва да се уверите, че устройството може да отговаря на изискванията на ежедневната употреба, като например излагане на пот и вода. Това е много повече, отколкото обикновено изискваме от нашите електронни устройства.

Но ако компании като тези успеят да премахнат тези бариери, да могат да откриват непрекъснато неща като кръвно налягане и проводимост на кожата, може да отвори вратата за количествено определяне на стреса и настроението, тъй като това би улеснило събирането на други биометрични данни, които в момента се получават само с инвазивни процеси. Може да е възможно да се следи нивото на глюкозата с показания на кожата, вместо с игла - много полезно за диабетици.

Всъщност изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего (UCSD, САЩ) работят по този специфичен проблем. Проектирали сте временна татуировка, отпечатана с електроди и увита в ензимен разтвор, който може да измери нивото на глюкозата. Директорът на Центъра за носими сензори към UCSD Джоузеф Уанг работи по тази технология през последните пет години. Той казва, че има още поне две години, преди да може да бъде пуснат на пазара - първоначално под формата на татуировки за еднократна употреба, а по-късно с временни татуировки, които измерват нивата на глюкозата на всеки 20 до 40 минути в продължение на няколко дни или дори седмица.

Топол вярва, че идват много верни и точни данни, това е само въпрос на време. „Предстои ни още дълъг път, но в края на краищата това е нещо, в което машините са много добри“, казва той. „И могат да бъдат разработени алгоритми за устройството, което да служи на всеки потребител като виртуален медицински асистент.“ Тъй като днешните гривни все още заекват, когато измерват сърдечната честота по време на тренировка, изглежда, че такива приложения все още са недостъпни. Но изследванията на Quanttus, Empatica и USCD предполагат, че новите подходи, базирани на технологии, които далеч надхвърлят конвенционалните оптични сензори, най-накрая биха могли преобразувайте този тип носими в инструменти за наблюдение на здравословното състояние на потребителя.