Татуювання та багато волосся все ще перешкоджають тому, щоб носимі носили користь для здоров’я

Такі показники, як втрата калорій та частота серцевих скорочень, різняться залежно від марки і не однакові для всіх

  • від Рейчел Мец | переклад Терези Вудс
  • 23 червня 2015 р

татуювання

Донедавна я абсолютно нічого не знав про те, як моя 25-хвилинна поїздка на роботу до Сан-Франциско (США) - або насправді будь-яка частина дня - впливає на моє тіло, крім того, що я неминуче приходжу на роботу пітніючим і трохи задихаючись. коли я в поспіху. Наскільки швидкий мій пульс? Як змінюються мої звички до сну? Скільки калорій я витрачаю?

Ці питання переслідували мій розум в останні роки, коли різні розумні годинники, браслети та трекери активності заповнюють полиці магазинів обіцяючи вимірювати таку інформацію, як кроки, пульс, вплив сонця, режим сну та спалювання калорій. Носіння одного із цих сенсорних пристроїв на зап’ясті, Я міг отримати правдиві дані, отримані з мого власного тіла.

Принаймні така ідея. Ці пристрої могли б дати нам більший контроль над нашим здоров'ям, полегшуючи збір даних, моніторинг яких, як правило, уникнути, або, як у випадку з серцевим ритмом, це практикується лише в кабінеті лікаря (і навіть так рідко). І ці пристрої не просто збирають дані; компаніям подобається Apple, Jabvon та Microsoft пропонують поради на основі інформації, виявленої датчиками носної технології зап'ястя. Додаток Microsoft Health незабаром матиме можливість порівнювати календарні або контактні дані з оцінкою Microsoft Band (розумний браслет Microsoft), скажімо, вашого пульсу або рівня провідності шкіри - мірилом здатності шкіри проводити електрику, що часто є підвищений при стресі.

Apple Watch та Microsoft Band використовують оптичні датчики для вимірювання пульсу. Jawbone Up3, який замість цього вимірює пульс у спокої, використовує біоімпедансні датчики та різні електроди для вимірювання опору шкіри до невеликого електричного струму. Ці датчики та інші, вбудовані в ремінець, використовуються для вимірювання рівнів рутинних дій, але це насправді? технологія буде досить точною, щоб перетворити носимі пристрої на портативні медичні інструменти?

"Ми знаходимось у переломному періоді, або переході від здорового способу життя до медичних показників", - говорить кардіолог Ерік Топол, професор геноміки з Науково-дослідного інституту Скриппса та любитель цифрових технологій охорони здоров'я. Для Тополя мета очевидна: прилади, які точно вимірюють життєві показники організму та вони навіть відстежують такі проблеми зі здоров'ям, як діабет та серцево-судинні захворювання. "Що стосується медичних показників, точність набуває вирішального значення", - говорить він.

Доказ

Як довго, поки ми не матимемо таких носіїв? Я перевірив точність кількох показників, отриманих зап’ястям, включаючи пульс. Цілими днями я носив Apple Watch і Microsoft Band, коли їхав на велосипеді на роботу. Я також носив на грудях ремінець Polar H7 Bluetooth, який є одним з найточніших комерційних приладів для вимірювання пульсу. Результати були різними, а іноді і зовсім різними. Середні вимірювання частоти серцевих скорочень з діапазону Microsoft доволі відповідали результатам з полярного діапазону, іноді змінювали результати між собою на один-два удари в хвилину, але могли варіюватися на цілих 13. Однак Apple Watch, однак, коливалась різниця до 77 ударів в хвилину при вимірюванні полярного пристрою.

Вимірювання спалених калорій (те, що роблять три розумні браслети), також було досить невідповідним; одного ранку вони коливались від 143 до 187 під час тієї ж поїздки на роботу. В цілому, досвід був далеким від бачення цих мудреців цифрової епохи про можливість робити глибокі і точні висновки з отриманих ними даних, допомагаючи лікарям діагностувати, і одного дня, можливо, навіть прогнозуючи хвороби або виявляючи їх раніше вони виникають. розвиваються значні симптоми.

Це важко досягти з різних причин. Поки зап’ястя здається ідеальним місцем для розміщення датчиків на корпусі, Оскільки ми звикли прикрашати їх годинниками та прикрасами, важко розробити привабливий та зручний пристрій, здатний протистояти зловживанням щоденною діяльністю.

І оскільки тіло кожного змінюється, зап’ястя не завжди є ідеальним місцем для точного вимірювання. "Ви можете виготовити мільйони розумних годинників, які є однаковими, але там у вас є мільйони споживачів, які не є. Дуже важко знайти надійне рішення для такого кола людей ", говорить Кріс Гаррісон, доцент кафедри взаємодії людина-комп’ютер, який очолює групу майбутнього інтерфейсу в Університеті Карнегі Меллона (США).

Гаррісон та інші експерти занадто волохаті, пітні, жирні або худі руки можуть ускладнити точне вимірювання з даними датчиків серцевого ритму, які вимірюють кровотік через зап’ястя. Татуювання Вони також можуть спричинити проблеми - як Apple зазначає на веб-сайті підтримки Apple Watch, зазначаючи, що чорнило може блокувати світло від датчика. "Раптом це призводить до того, що тисячі користувачів ходять нещасні і кажуть, що це не працює, бо це не працює для них", - говорить дослідник взаємодії людина-комп'ютер Yahoo Labs Крістіан Хольц, який спеціалізується на мініатюризації портативних пристроїв.

Крім контролю за виконаною вправою

Портативні пристрої мають потенціал для проведення видів вимірювань, які полегшують моніторинг стану здоров'я користувача. Але розкрити цей потенціал, ймовірно, означає перейти до радикально нових технологій. І звичайно призведе до розробки приладів, здатних виконувати ширший діапазон вимірювань.

У Quanttus, стартапі в Кембриджі, дослідники виготовляють пристрій, який носять на зап’ясті контролює частоту серцевих скорочень, дихання та артеріальний тиск за допомогою балістокардіограми, який використовує датчик для вимірювання крихітних рухів вашого тіла кожного разу, коли б’ється серце. На конференції в кінці квітня співзасновник і генеральний директор Шахід Азім заявив, що компанія хоче випустити "деяку кількість" браслетів до кінця року. Співзасновник і головний науковий керівник Девід Хе він каже, що "технологія все ще вдосконалюється".

Азім вважає, що як тільки частота серцевих скорочень і кров'яний тиск точно виміряні, більшість серцево-судинних життєво важливих показників можна контролювати за допомогою цих носіїв. Це може представляти рішення не тільки для фітнес-програм та тих, хто хоче стежити за власним здоров’ям, а й для клініцисти, які потребують неінвазивних методів спостереження за своїми пацієнтами таким чином, який в даний час можна досягти лише в лікарні.

Інший стартап в Кембриджі, Empatica, розробляє браслет, який вимірює стрибки рівня провідності шкіри до визначити, коли у пацієнта виникають судоми або інші напади, так що ви можете попередити когось, щоб перевірити стан користувача. Empatica ще не здатна прогнозувати атаки і поки не випустила свій продукт на ринок.

Розробка цих продуктів займає багато часу. Тестування, стимуляція, моделювання, створення прототипів та усунення несправностей - це все більш трудомісткі завдання, коли вам потрібно забезпечити, щоб пристрій відповідав вимогам щоденного використання, наприклад, під впливом поту та води. Це набагато більше, ніж ми зазвичай вимагаємо від наших електронних пристроїв.

Але якщо таким компаніям вдається усунути ці бар'єри, будучи здатними постійно виявляти такі речі, як кров'яний тиск і провідність шкіри, може відкрити двері для кількісної оцінки стресу та настрою, оскільки це полегшить збір інших біометричних даних, які в даний час отримуються лише за допомогою інвазивних процесів. Можливо, можна буде контролювати рівень глюкози за допомогою показань шкіри замість палички голки - дуже корисно для діабетиків.

Насправді над цією конкретною проблемою працюють дослідники Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (UCSD, США). Сконструювали тимчасова татуювання, надрукована електродами та обмотана ферментним розчином, який може вимірювати рівень глюкози. Директор Центру носимих датчиків при UCSD Джозеф Ванг працював над цією технологією протягом останніх п’яти років. За його словами, залишається щонайменше ще два роки, перш ніж його можна буде продавати на ринку - спочатку у вигляді одноразових татуювань, а пізніше - тимчасових татуювань, які вимірюють рівень глюкози кожні 20-40 хвилин протягом декількох днів або навіть тижня.

Тополя вважає, що надходить багато правдивих і точних даних, це лише питання часу. "Нам ще потрібно пройти довгий шлях, але зрештою це те, у чому машини дуже добре справляються", - говорить він. "І можуть бути розроблені алгоритми, щоб пристрій служив кожному користувачеві як віртуальний медичний помічник". Оскільки сьогоднішні браслети все ще заїкаються при вимірюванні частоти серцевих скорочень під час фізичних вправ, такі програми, схоже, все ще недоступні. Але дослідження Quanttus, Empatica та USCD припускають, що нові підходи, засновані на технологіях, які значно перевищують звичайні оптичні датчики, можуть нарешті перетворити цей тип носимого на інструменти контролю стану здоров’я користувача.