基础B1波段是如何工作的

:威廉·哈里斯

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黑色或白色基B1波段用于识别自跟踪器
照片礼貌基础科学公司。

这个词生物反馈该网站描述了人们如何利用来自自己身体的信号来改善健康。它通常会让人联想到这样的画面:病人蹲在令人讨厌的病房里,身上绑着传感器和设备。想想《回到未来》(Back to the Future)里的埃米特·布朗(Emmett Brown)博士,在他精心设计的脑电波分析仪里,你就会对许多人认为是最先进的生物反馈有一个概念。

现在不是了。有两种趋势正在推动这一鲜为人知且经常引起争议的领域的革命。第一个是从临床护理转向自我护理,这将监控健康的负担从医生转移到患者身上。第二个是同样的技术变革,导致了诸如iPodNano,它可以将4000首歌曲打包到一台不比一本火柴书大的机器中。

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Basis B1波段位于这些发展的枢纽——一部分是手表,一部分是“星际迷航”移动身体扫描设备。好吧,这有点夸张。该设备无法透过你的皮肤,立即评估每个组织、器官和系统,但它使用五个不同的传感器来测量各种生物信号,然后将所有原始数据转换为有关你整体健康的有用信息。这是Basis Science Inc.唯一的产品,这家位于旧金山的私人控股公司得到了几家风险投资公司的支持。

Basis创始人纳迪姆·卡萨姆(Nadeem Kassam)构思了最初的概念,然后召集了一个由软件工程师、游戏玩家和产品开发专家组成的团队,将愿景变成现实。结果产生了很多议论:2011年11月,消费电子协会授予Basis B1乐队2012国际消费电子展(CES)最佳创新设计和工程奖,然后,在2012年1月,命名为2012国际消费电子展Last gadget Standing挑战赛的决赛选手,它寻找的是“可能改变技术面貌”的产品。

是什么让基带如此特别?这就是我们将在下面几页中回答的问题。我们将从基础开始——当然。

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基础的基础

这似乎是一个简单的概念:帮助人们测量关键的生物信号,这样他们就可以改变生活方式,改善他们的健康。但当人体含有数万亿的细胞每个细胞包含数万亿个分子?

就像许多优雅的解决方案一样,乐队采纳了KISS原则——保持简单,愚蠢。因为它不可能衡量身体中的每一个系统,它只衡量一个系统,并以金融专家利用关键经济指标做出全球经济健康决策的方式使用数据。这个系统就是心血管系统,它最明显地体现在心脏每分钟跳动的次数上。Basis首席执行官杰夫·霍洛夫在一份新闻稿中说:“心脏是了解你的健康状况的基础,持续测量心率可以提供前所未有的见解。”

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为了使这些见解更有意义,Basis B1波段进行评估当一个人经历三种自然状态时:

  • 睡觉——在睡眠期间,你的心率下降到最低水平,但并不保持恒定。现在的研究表明,心脏的周期通常是每分钟63到67次[来源:义大利].不同的因素会导致心率增加,但一个常见的罪魁祸首是呼吸暂停,或呼吸暂停。Basis带在你睡觉时监测你的心率,以确定你的睡眠质量,并发现你在睡觉时没有注意到的心血管压力。
  • 醒着——在Basis的行话中,“醒着”指的是你醒着但不锻炼的任何时间。在这些时候,你的心率高于你的睡眠水平(梅奥诊所认为男性典型的静息心率为每分钟60到100次),你的身体从事频繁、低强度的运动。通过监测你的清醒心率,Basis可以建立一个基准来比较其他州的活动水平。
  • 思想活跃——你见过有人为了检查脉搏而打断常规锻炼吗?他们想看看他们是否达到了锻炼目标心率。根据美国心脏协会的说法,这个数字应该在一个人最大心率的50%到75%之间,这个数字可以通过220减去一个人的年龄来计算[来源:中央社报道].例如,一个40岁的慢跑者的最大心率为每分钟180次,运动目标心率为每分钟108次。如果你的手腕上有Basis B1腕带,你会自动获得这些信息,更重要的是,根据你的睡眠和清醒状态进行评估。不仅如此,你还会开始理解你是如何在不同的状态之间转换的,这也是很有启发性的。

所有这些自我追踪似乎都很新奇,但它是近年来获得了大量动力和关注的运动的一部分。在我们进一步了解基于B1波段的传感器是如何工作的之前,让我们先了解一个让Narcissus感到自豪的趋势。

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自我追踪运动

这种自我追踪的运动在帮助高血压患者降低血压方面取得了一些早期成功。"width=
这种自我追踪的运动在帮助高血压患者降低血压方面取得了一些早期成功。
iStockphoto /思想库

像Basis B1 band这样的产品吸引着被称为自我追踪.虽然这个术语相对较新,但概念相当陈旧。事实上,如果你已经根据浴室秤上的晨间读数调整了一天的饮食,那么你已经知道自我跟踪了。所以,这个概念已经存在多年了。

现在不同的是,越来越多的人加入了这项运动——不仅仅是因为他们有慢性健康问题。另一个区别是:人们不是一次只测量一个健康变量。他们同时测量多个变量,利用10年前消费者根本无法获得的复杂技术。

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许多人将现代自我追踪运动的开端追溯到《连线》(Wired)杂志的联合创始人凯文•凯利(Kevin Kelly)和《连线》(Wired)的特约编辑加里•沃尔夫(Gary Wolf)。凯利和沃尔夫认为,如今更智能、更小的电子设备可以做的远不止阅读电子邮件和播放音乐。他们希望利用他们的智能手机MP3播放器观察并测量他们生理的关键属性,然后显示信息,这样他们就可以改变自己的行为来改善健康。这就像旧式的生物反馈,但采用了新的学校技术。他们将该方法描述为self-quantifying,他们的运动后来被称为量化的自我,或QS

不管名字是什么(你也会听到它被称为医疗自我护理或个人信息学),过程都是一样的:人们收集自己的生物学数据,然后利用这些数据来了解健康并影响行为变化。

如果你已经被一些流行的饮食习惯烧伤了,那么你可能会怀疑自我跟踪的有效性。但越来越多的证据表明,人们可以通过自我跟踪来发展更健康的生活方式。其中一些证据来自于1995年成立的哈佛医学院(Harvard Medical School)分支机构互联健康中心(Center for Connected Health)。该中心的使命是通过信息技术,将医疗保健重新交到病人手中。

例如,它的一个项目——血压连接,为高血压患者提供一个血压袖带和一个变送器,将数据发送到一个基于网络的管理工具——在临床试验中显示了非常有希望的结果。2012年5月的一项研究表明,高血压患者在参与该计划后平均降低收缩压(第一个数字)6毫米汞柱。收缩压降低5毫米汞柱可使中风和心脏病死亡率分别降低14%和9%,因此结果显著[来源:Kvedar]。

Basis B1带的工作原理与Blood Connect相同:它使用患者佩戴的监测设备,将数据传输到在线门户网站进行分析和反馈。尽管没有研究人员在临床试验中对Basis技术进行过研究,但可以肯定的是,该设备可能会产生类似的积极结果。当然,这款腕带不只关注一个变量,它还使用一套精密的传感器来测量五个变量。

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基础B1波段传感器:监测心率

除此之外,Basis B1腕带还能评估手腕的血流情况。这实际上是一个很能说明问题的练习。"width=
除此之外,Basis B1腕带还能评估手腕的血流情况。这实际上是一个很能说明问题的练习。
康斯托克/思想库

由于心率是基础平台的基础,装置的光学心率传感器会拉动重载。这项技术利用了一种被广泛研究的监测心脏活动的技术,即photoplethysmography),它利用光来测量身体某一部分体积的变化。这种光来自一个发光二极管领导,位于基表面的下方。LED将光线照射到佩戴者的手腕上,一个传感器会检测回多少光。

下面是它的工作原理。当光线穿过皮肤进入下面的组织时,一些会被反射,一些会被散射,一些会被吸收,这取决于它遇到的是什么。血液比周围的组织更容易吸收光线,所以如果该区域有更多的血液,返回到传感器的光线就会减少。随着每次心跳,血液通过动脉和静脉激增,然后下降,这意味着血容量先是增加,然后减少。Basis B1传感器将这些心跳“视”为反射光中的变化或脉冲。

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有趣的是,PPG对不同波长的. 长波比短波穿透更深,因此红外辐射可用于评估深部组织中的血容量,而可见光范围内的光是测量皮肤下方血液的理想方法。Basis B1光学监视器依靠绿灯计数心跳。不仅如此,它还可以了解用户独特的皮肤地形。例如,如果一个人有多毛的手腕,特殊的基础算法会做出调整,说明头发纤维如何影响光的传输。它对体型和肤色也有类似的考虑。

基础B1波段传感器:监控一切

Basis光学心率监测仪的发射器和探测器被另外四个传感器包围。让我们快速浏览一下:

  • 加速度计——你的心率在一天中经常变化。通常,这些变化与运动有关,但当你坐着不动时,你的心脏也会加速(还记得高中物理老师会在你最意想不到的时候问你那些令人惊讶的问题吗?)为了帮助区分脉冲冲击运动和脉冲冲击压力,Basis B1乐队配备了一个加速度计——一种测量由运动引起的加速度的装置。有些加速度计只检测单轴的运动,但Basis波段的3d版本测量的是三轴的运动。这意味着它可以检测到全身的动作,比如你在锻炼或反复做噩梦时的那种动作,也可以检测到小的身体动作,比如写作或发短信。
  • 温度计—Basis B1波段包括两个测量温度的传感器。一种检测佩戴者体温的变化,另一种检测外界温度的变化。综上所述,这两种传感器可以洞察一个人的新陈代谢。这是因为当肌肉运动时,体温会升高,这就需要消耗更多的食物能量(以卡路里计算)。外部温度也会影响代谢过程。例如,当外面很冷的时候,我们的身体会消耗更多的能量来维持体温。
  • 皮肤电反应(GSR)传感器人类皮肤是电的良好导体。湿的时候就更好了。基于B1波段的GSR传感器测量一个人皮肤的电导率,这与汗液的多少直接相关。皮肤的水分输出,反过来,揭示了穿戴者在运动时的用力程度,结合温度和心率数据,提供了一个清晰的图像,一个人如何对不同程度的活动作出反应。

所有这些数据都流入基础“大脑”,在那里复杂的算法寻找佩戴者的身体活动和心脏对该活动的反应所特有的模式。在进行一些分析后,该设备会返回有用的指标,如燃烧的卡路里、睡眠时间、采取的步骤和心率,这些指标可以帮助用户采取行动改善健康状况。Basis网站上的其他算法提供了更多的分析和报告,包括用户如何与其他Basis参与者进行比较。

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听起来好吗?准备买什么?继续阅读。

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买入基础B1波段

MOTOACTV,一组即将上市的自动跟踪设备之一,也在2012年CES上亮相。"width=
MOTOACTV,一组即将上市的自动跟踪设备之一,也在2012年CES上亮相。
©2012摩托罗拉移动公司。

截至撰写本文时,Basis B1波段还没有在零售商店销售。不过,您可以在Basis网站上预订设备。当它上市时,你将花费199美元。这样你就有了显示器和表带,以及在线仪表板的基本版本。如果你有多余的钱,你可以购买额外的波段(是的,Basis监视器很容易分离),并订阅一个基于web的付费服务,它提供了一套更可靠的分析和报告。

Basis将面临来自市场上已有的其他用户佩戴的自动跟踪设备的激烈竞争。颚骨了(99.99美元)看起来像一个手镯,但它包含一个运动传感器,可以跟踪运动和睡眠。它将数据传输到一个iPhone应用程序,这使得监测健康统计数据和保持与其他UP用户的连接变得容易。摩托罗拉的MOTOACTV(249美元)实际上很像Basis B1表带,因为它看起来像一块手表。然而,这就是相似之处。MOTOACTV结合了MP3播放器和GPS来跟踪你跑步或骑车的距离和速度。如果你想用这个产品测量心率,你必须买一个额外的胸带。最后,还有BodyMedia LINK臂章(售价199美元),它得到了一些大牌的支持,包括珍妮·克雷格(Jenny Craig)、吉莉安·迈克尔斯(Jillian Michaels)和IBM。是的,你没看错——BodyMedia聘请IBM的沃森人工智能团队开发了新的算法,可以更有效地挖掘LINK臂带传感器的数据,这些传感器测量热流、运动和皮肤电反应。

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如你所料,这些产品的专利受到了严格的保护。2012年2月,BodyMedia对Basis Science提起专利侵权诉讼,声称Basis利用BodyMedia的发明作为其产品的基础。今年5月,Basis提出了反诉,声称BodyMedia的专利无效。Basis首席执行官杰夫·霍洛夫在公司发布的一份新闻稿中表示:“我们认为这些指控是毫无根据的。我们还没有推出Basis乐队,所以BodyMedia没有第一手的资料来支持他们的说法。这似乎是对我们的市场潜力的反应,并试图阻碍我们的发布。”

目前还不清楚Basis乐队何时推出,也不清楚与BodyMedia的诉讼是否推迟了其进入市场的时间。如果它真的可用,如果它达到了它的宣传,基础B1波段将肯定会在卫生技术社区发出一些涟漪。这可能代表了自我护理的未来,我们都在实践一种现代形式的生物反馈。

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作者的注意

最近有很多关于个人健康记录的讨论。PHR是我的健康信息,以电子方式记录并由我控制。像Basis B1 band这样的产品不是向PHR提供数据的好方法吗?如果是这样的话,自我跟踪的小工具可能会从新奇的产品转向医疗必需品。

相关文章

来源

  • 基础荣获2012年CES最佳创新设计和工程荣誉;健康和健康类别。”公关新闻专线。11月10日,2011年。(2012年5月28日)http://www.prnewswire.com/news-releases/basis-awarded-2012-ces-best-of-innovations-design-and-engineering-honors-tops-health-and-wellness-category-133610638.html
  • 基础B1乐队产品巡演。基础的网站。(2012年5月28日)https://mybasis.com/
  • •基础技术回顾。基础科学有限公司2011年10月14日。(2012年5月28日)http://en.mybasis.com/wp-content/uploads/2012/01/BasisTechnologyOverview1014111.pdf
  • “BodyMedia起诉BASIS Science侵犯可穿戴身体监测技术专利。”News-Medical.net。2012年2月3日。(2012年5月28日)http://www.news-medical.net/news/20120203/BodyMedia-sues-BASIS-Science-over-wearable-body-monitoring-technology-patent-infringement.aspx
  • 布拉德利,约翰。《Your Body Is a API: 9 Gadgets for Tracking Health and Fitness》《连线》杂志。2012年2月9日。(2012年5月28日)http://www.wired.com/gadgetlab/2012/02/your-body-is-an-api-9-gadgets-for-tracking-health-and-fitness/
  • 陈,爱丽丝。"Basis反驳BodyMedia的指控并声称BodyMedia的专利是无效的"2012年5月24日。(2012年5月28日)http://en.mybasis.com/wp-content/uploads/2012/05/Basis-Press-Release-052412.pdf
  • 陈,爱丽丝。“Basis揭示了心率和健康跟踪的细节;计划在Health 2.0上展示Basis Band。”2011年9月23日。(2012年5月28日)http://en.mybasis.com/wp-content/uploads/2011/12/Basis-Press-Release-092211-Basis-reveals-product-design.pdf
  • “每时每刻都在计算。”经济学家说。2012年3月3日。(2012年5月28日)http://www.economist.com/node/21548493
  • DesMarais,克里斯蒂娜。" Basis乐队推出前的炒作背后"公司。1月12日,2012年。(2012年5月28日)http://www.inc.com/christina-desmarais/behind-the-basis-band.html
  • 义大利,法比奥。“典型的睡眠心率。”Livestrong。2011年5月26日。(2012年5月28日)http://www.livestrong.com/article/379519-typical-heart-rate-during-sleep/
  • 琼森,安妮卡。“识别组织血流的新型传感器设计”博士学位论文。2006年4月18日。(2012年5月28日)http://www.mrtc.mdh.se/publications/1098.pdf
  • 约瑟夫·科维达,医学博士“家庭监测改善高血压管理。”医生介入。2012年5月31日。(2012年6月6日)http://www.thedoctorweighsin.com/home-monitoring-improves-hypertension-management/
  • 洛克,苏珊娜F。《个人监控技术:身体追踪器的入侵》受欢迎的科学。2012年3月21日。(2012年5月28日)http://www.popsci.com/gadgets/article/2012-03/invasion-body-trackers
  • 纳尔逊,弗里茨。“基础手表测量你的身体信号。”信息周。2012年1月11日。(2012年5月28日)http://www.informationweek.com/news/personal-tech/health-fitness/232400147
  • 歌手,艾米丽。“自我追踪是生活得更好的秘密吗?”技术审查。2011年6月9日。(2012年5月28日)http://www.technologyreview.com/view/424252/is-self-tracking-the-secret-to-living-better/
  • 中央社报道。“心率计算器”。回顾2008年10月20日。(2012年5月28日)http://www.webmd.com/fitness-exercise/healthtool-target-heart-rate-calculator

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