Wie das Basis B1-Band funktioniert

Jun 19 2012

Es ist wie ein MP3-Player, nur dass es viel mehr daran interessiert ist, Ihre Vitalwerte zu verfolgen, als den neuesten Adele-Track zu spielen. Sind Sie bereit für ein Gerät, das laut der Consumer Electronics Show 2012 das Gesicht der Technologie verändern könnte?

Schwarze oder weiße Basis B1 Bänder für den anspruchsvollen Selbsttracker

Der Begriff Biofeedback , der beschreibt, wie Menschen ihre Gesundheit verbessern, indem sie Signale ihres eigenen Körpers nutzen, beschwört normalerweise Bilder von Patienten herauf, die in abgedroschenen Krankenhauszimmern kauern, mit Sensoren und Geräten, die an ihren Körper geschnallt sind. Denken Sie an Dr. Emmett Brown aus „Zurück in die Zukunft“, ausgestattet mit seinem ausgeklügelten Gehirnwellenanalysator, und Sie bekommen eine Vorstellung davon, was viele als hochmodernes Biofeedback betrachten.

Nicht mehr. Zwei Trends treiben eine Revolution in diesem wenig verstandenen und oft kontroversen Bereich voran. Die erste ist eine Bewegung von der klinischen Versorgung zur Selbstversorgung, wodurch die Last der Gesundheitsüberwachung vom Arzt auf den Patienten verlagert wird. Und der zweite ist dieselbe technologische Transformation, die zu Gadgets wie dem iPod Nano geführt hat, der 4.000 Songs in eine Maschine packen kann, die nicht größer als ein Streichholzheftchen ist.

Das Basis B1-Band sitzt am Knotenpunkt dieser Entwicklungen – teils Uhr, teils mobiles „Star Trek“-Body-Scanning-Gerät. Okay, das ist übertrieben. Das Gerät kann nicht durch Ihre Haut blicken und jedes Gewebe, Organ und System sofort beurteilen, aber es verwendet fünf verschiedene Sensoren, um eine Vielzahl von Biosignalen zu messen, und übersetzt dann all diese Rohdaten in nützliche Erkenntnisse über Ihre allgemeine Gesundheit. Es ist das einzige Produkt von Basis Science Inc., einem in Privatbesitz befindlichen Unternehmen mit Sitz in San Francisco, das von einigen Risikokapitalfirmen unterstützt wird.

Der Gründer von Basis, Nadeem Kassam, konzipierte das ursprüngliche Konzept und stellte dann ein Team aus Softwareingenieuren, Spielern und Produktentwicklungsspezialisten zusammen, um die Vision zum Leben zu erwecken. Das Ergebnis hat viel Aufsehen erregt: Im November 2011 zeichnete die Consumer Electronics Association das Basis B1-Band mit einem 2012 International Consumer Electronics Show (CES) Best of Innovations Design and Engineering Award aus und ernannte das Gerät im Januar 2012 zum Finalisten bei der International CES Last Gadget Standing Challenge 2012, bei der nach Produkten gesucht wird, „die wahrscheinlich das Gesicht der Technologie verändern werden“.

Was macht die Basis-Band so besonders? Das werden wir auf den folgenden Seiten beantworten. Wir beginnen natürlich mit den Grundlagen.

Inhalt

Die Grundlagen der Basis
Die Self-Tracking-Bewegung
Die Basis B1-Band-Sensoren: Überwachung der Herzfrequenz
Die Basis B1 Band Sensoren: Alles andere überwachen
Kaufen Sie das Basis B1 Band
Anmerkung des Verfassers

Die Grundlagen der Basis

Es scheint ein so einfaches Konzept zu sein: Helfen Sie Menschen, wichtige Biosignale zu messen, damit sie ihren Lebensstil ändern können, um ihre Gesundheit zu verbessern. Aber auf welche Signale zielen Sie genau ab, wenn der menschliche Körper Billionen von Zellen enthält und jede Zelle Billionen von Molekülen enthält?

Wie viele elegante Lösungen folgt die Band dem KISS-Prinzip – Keep it simple, stupid. Da es unmöglich jedes System im Körper messen kann, misst es nur eines und verwendet die Daten auf die gleiche Weise, wie ein Finanzexperte wichtige Wirtschaftsindikatoren nutzen würde, um Entscheidungen über die Gesundheit der Weltwirtschaft zu treffen. Dieses System ist das Herz-Kreislauf-System, das sich am deutlichsten in der Anzahl der Herzschläge pro Minute zeigt. „Das Herz ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis Ihrer Gesundheit, und die kontinuierliche Messung der Herzfrequenz kann beispiellose Erkenntnisse liefern“, sagte Jef Holove, CEO von Basis, in einer Pressemitteilung.

Um diese Erkenntnisse aussagekräftiger zu machen, bewertet das Basis B1-Band die Herzfrequenz , während sich eine Person durch drei natürliche Zustände bewegt:

Schlafen – Während des Schlafens sinkt Ihre Herzfrequenz auf ein Minimum, bleibt aber nicht konstant. Die Forschung zeigt nun, dass das Herz typischerweise zwischen 63 und 67 Schlägen pro Minute schlägt [Quelle: Giorno ]. Verschiedene Faktoren können dazu führen, dass die Herzfrequenz ansteigt, aber eine häufige Ursache ist Apnoe oder das Aussetzen der Atmung. Das Basis-Band überwacht Ihre Herzfrequenz, während Sie Z's fangen, um die Qualität Ihres Schlafes zu bestimmen und kardiovaskuläre Belastungen aufzudecken, die Ihrer Aufmerksamkeit entgehen, während Sie dösen.
Aufwachen – Im Basis-Jargon beschreibt „Aufwachen“ jede Zeit, in der Sie wach sind, aber nicht trainieren. Zu diesen Zeiten ist Ihre Herzfrequenz höher als Ihr Schlafniveau (die Mayo-Klinik gibt die typische Ruheherzfrequenz für Männer zwischen 60 und 100 Schlägen pro Minute an) und Ihr Körper bewegt sich häufig und mit geringer Intensität. Durch die Überwachung Ihrer Herzfrequenz im Wachzustand kann Basis einen Benchmark erstellen, um das Aktivitätsniveau in anderen Zuständen zu vergleichen.
Aktiv sein -- Haben Sie schon einmal gesehen, wie Menschen eine Trainingsroutine unterbrechen, um ihren Puls zu überprüfen? Sie versuchen zu sehen, ob sie eine Trainingszielherzfrequenz erreicht haben. Laut der American Heart Association sollte diese Zahl zwischen 50 und 75 Prozent der maximalen Herzfrequenz einer Person liegen, die berechnet werden kann, indem man das Alter einer Person von der Zahl 220 abzieht [Quelle: WebMD]. Ein 40-jähriger Jogger hätte beispielsweise eine maximale Herzfrequenz von 180 Schlägen pro Minute und eine Trainingszielherzfrequenz von beispielsweise 108 Schlägen pro Minute. Wenn Sie das Basis B1-Band am Handgelenk tragen, werden Ihnen diese Informationen automatisch übermittelt und vor allem mit Ihrem Schlaf- und Wachzustand ausgewertet. Nicht nur das, Sie werden allmählich verstehen, wie Sie zwischen den verschiedenen Zuständen wechseln, was genauso aufschlussreich sein kann.

All diese Selbstverfolgung mag neuartig erscheinen, aber sie ist Teil einer Bewegung, die in den letzten Jahren viel Schwung – und Aufmerksamkeit – gewonnen hat. Bevor wir uns genauer ansehen, wie die Sensoren auf dem Basis B1-Band funktionieren, gehen wir in einen Trend, der Narcissus stolz machen würde.

Mehr als ein Monitor

Das Basis B1-Band ist kein einfacher Herzfrequenzmesser. Die meisten Einzelfunktions-Herzfrequenzmonitore sind mit einem Brustgurtsensor ausgestattet, der Herzfrequenzdaten an eine Uhr überträgt. Das Basisgerät benötigt keinen. Sein Sensor befindet sich auf der Rückseite eines Zifferblatts, wo er von vier weiteren Sensoren begleitet wird, die die Körpertemperatur, die Umgebungstemperatur, die Bewegung des Benutzers und den Schweißpegel überwachen, um die Informationen zu bereichern, die er über das Herz sammelt.

Sie können diese Werte entweder den ganzen Tag über überprüfen oder das Band über USB mit Ihrem Computer verbinden und Informationen in die Cloud hochladen. Dort haben Sie Zugriff auf ein Online-Dashboard, in dem proprietäre Basis-Algorithmen Ihre Zahlen zerkleinern, mehr über Ihr einzigartiges Gesundheitsprofil erfahren und Empfehlungen geben, die dazu beitragen können, Ihre Gesundheit zu verbessern und Ihnen ein besseres Gefühl zu geben. Sie können sogar mit anderen Benutzern in der Basis-Community interagieren.

Die Self-Tracking-Bewegung

Die Self-Tracking-Bewegung hat einige frühe Erfolge dabei erzielt, Menschen mit Bluthochdruck zu helfen, ihren Blutdruck zu senken.

Produkte wie das Basis B1-Band sprechen sogenannte Self-Tracker an . Während der Begriff relativ neu ist, ist das Konzept ziemlich alt. In der Tat, wenn Sie Ihre Ernährung während des Tages basierend auf der morgendlichen Anzeige einer Badezimmerwaage angepasst haben, dann kennen Sie sich bereits mit Self-Tracking aus. Das Konzept gibt es also schon seit Jahren.

Was jetzt anders ist, ist, dass sich mehr Menschen der Bewegung anschließen – und das nicht nur, weil sie einen chronischen Gesundheitszustand haben. Der andere Unterschied: Die Leute messen nicht jeweils eine Gesundheitsvariable. Sie messen mehrere Variablen gleichzeitig und nutzen eine ausgeklügelte Technologie, die den Verbrauchern vor 10 Jahren einfach nicht zur Verfügung stand.

Viele führen den Beginn der modernen Self-Tracking-Bewegung auf Kevin Kelly zurück, einen Mitbegründer des Wired-Magazins, und den Wired-Redakteur Gary Wolf. Kelly und Wolf glaubten, dass die intelligenteren – und kleineren – elektronischen Geräte von heute viel mehr können als nur E-Mails lesen und Musik abspielen. Sie hofften, ihre Smartphones , MP3-Player und Uhren verwenden zu können, um Schlüsselattribute ihrer Physiologie zu messen und die Informationen dann anzuzeigen, damit sie ihr Verhalten ändern könnten, um ihre Gesundheit zu verbessern. Es war wie Biofeedback der alten Schule, aber mit Technologie der neuen Schule. Sie beschrieben den Ansatz als selbstquantifizierend und ihre Bewegung wurde als The Quantified Self oder QS bekannt .

Ungeachtet des Namens (man hört es auch medizinische Selbstversorgung oder persönliche Informatik genannt) ist der Prozess derselbe: Menschen sammeln Daten über ihre eigene Biologie und verwenden diese Daten dann, um Einblicke in ihre Gesundheit zu gewinnen und Verhaltensänderungen zu bewirken.

Wenn Sie von ein paar Modediäten verbrannt wurden, dann sind Sie vielleicht skeptisch, was die Wirksamkeit von Self-Tracking angeht. Aber es gibt immer mehr Beweise dafür, dass Menschen Self-Tracking nutzen können, um einen gesünderen Lebensstil zu entwickeln. Einige dieser Beweise stammen vom Center for Connected Health, einem Ableger der Harvard Medical School, der 1995 gegründet wurde. Die Mission des Zentrums ist es, die Gesundheitsversorgung durch Informationstechnologie wieder in die Hände der Patienten zu bringen.

Beispielsweise hat eines seiner Programme – Blood Pressure Connect, das Bluthochdruckpatienten mit einer Blutdruckmanschette und einem Sender versorgt, um Daten an ein webbasiertes Verwaltungstool zu senden – in klinischen Studien sehr vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Eine Studie vom Mai 2012 zeigte, dass Bluthochdruckpatienten ihren systolischen Blutdruck (die erste Zahl) nach der Teilnahme an dem Programm im Durchschnitt um 6 Millimeter Quecksilbersäule senkten. Eine Senkung des systolischen Blutdrucks um nur 5 Millimeter Quecksilbersäule kann die Sterblichkeit aufgrund von Schlaganfall und Herzerkrankungen um 14 Prozent bzw. 9 Prozent senken, sodass die Ergebnisse signifikant sind [Quelle: Kvedar ].

Das Basis B1-Band funktioniert nach denselben Prinzipien wie Blood Pressure Connect: Es verwendet ein vom Patienten getragenes Überwachungsgerät und überträgt Daten zur Analyse und Rückmeldung an ein Online-Portal. Obwohl kein Forscher die Basis-Technologie in einer klinischen Studie untersucht hat, liegt es nahe, dass das Gerät ähnlich positive Ergebnisse liefern könnte. Natürlich konzentriert sich das Band nicht nur auf eine Variable – es misst fünf mit einer Reihe hochentwickelter Sensoren.

Die Basis B1-Band-Sensoren: Überwachung der Herzfrequenz

Das Basis B1-Band bewertet unter anderem den Blutfluss in Ihrem Handgelenk. Es ist eigentlich eine ziemlich aufschlussreiche Übung.

Da die Herzfrequenz die Grundlage der Basis-Plattform bildet, zieht der optische Herzfrequenzsensor des Geräts die schwere Last. Die Technologie nutzt eine gut untersuchte Technik zur Überwachung der Herzaktivität, bekannt als Photoplethysmographie ( PPG ), die Licht verwendet, um die Variation des Volumens eines Körperteils zu messen. Das Licht kommt von einer lichtemittierenden Diode oder LED , die sich auf der Unterseite des Basis-Zifferblatts befindet. Die LED strahlt Licht auf das Handgelenk des Trägers und ein Sensor erkennt, wie viel zurückkommt.

So funktioniert das. Wenn das Licht durch die Haut und in das darunter liegende Gewebe gelangt, wird ein Teil reflektiert, ein Teil gestreut und ein Teil absorbiert, je nachdem, worauf es trifft. Blut absorbiert Licht leichter als umgebendes Gewebe. Wenn sich also mehr Blut in dem Bereich befindet, fällt weniger Licht auf den Sensor zurück. Mit jedem Herzschlag fließt das Blut durch Arterien und Venen und lässt dann nach, was bedeutet, dass das Blutvolumen zuerst zunimmt und dann abnimmt. Der Basis B1 Sensor „sieht“ diese Herzschläge als Veränderungen oder Pulse im reflektierten Licht.

Interessanterweise arbeitet PPG mit unterschiedlichen Lichtwellenlängen unterschiedlich . Längere Wellenlängen dringen tiefer ein als kürzere Wellenlängen, sodass Infrarotstrahlung zur Bestimmung des Blutvolumens in tiefem Gewebe verwendet werden kann, während Licht im sichtbaren Bereich ideal ist, um Blut direkt unter der Haut zu messen. Der optische Monitor Basis B1 verlässt sich auf grünes Licht, um Herzschläge zu zählen. Nicht nur das, es lernt die einzigartige Hauttopographie eines Benutzers kennen. Wenn eine Person beispielsweise ein behaartes Handgelenk hat, nehmen spezielle Basis-Algorithmen Anpassungen vor, die berücksichtigen, wie die Haarfasern die Lichtübertragung beeinflussen. Es berücksichtigt in ähnlicher Weise den Körpertyp und den Hautton.

Die Basis B1 Band Sensoren: Alles andere überwachen

Sender und Detektor des optischen Herzfrequenzmessers von Basis sind von vier weiteren Sensoren umgeben. Hier ist eine kurze Tour:

Beschleunigungsmesser – Ihre Herzfrequenz ändert sich häufig während eines typischen Tages. Oft hängen diese Veränderungen mit der Aktivität zusammen, aber Ihr Herz kann auch rasen, wenn Sie still sitzen (erinnern Sie sich an die überraschenden Fragen, die Ihr Physiklehrer an der High School stellen würde, wenn Sie es am wenigsten erwartet haben?). Um pulstreibendes Training von pulstreibendem Stress zu unterscheiden, ist das Basis B1-Band mit einem Beschleunigungsmesser ausgestattet – einem Gerät, das durch Bewegung verursachte Beschleunigungskräfte misst. Einige Beschleunigungsmesser erkennen Bewegungen entlang einer einzelnen Achse, aber die 3-D-Version auf dem Basisband misst Bewegungen entlang dreier Achsen. Das bedeutet, dass es Ganzkörperbewegungen erkennen kann, wie Sie sie während des Trainings oder während dieses wiederkehrenden Albtraums zeigen, sowie Kleinkörperbewegungen wie Schreiben oder SMS.
Thermometer – Das Basis B1-Band enthält zwei Sensoren zur Temperaturmessung. Einer erkennt Änderungen der Körpertemperatur des Trägers, der andere Änderungen der Außentemperatur. Zusammengenommen können beide Sensoren Einblicke in den Stoffwechsel eines Menschen geben. Das liegt daran, dass die Körpertemperatur ansteigt, wenn die Muskeln arbeiten, was die Aufnahme von mehr Nahrungsenergie, gemessen in Kalorien, erfordert. Auch äußere Temperaturen können Stoffwechselvorgänge beeinflussen. Wenn es beispielsweise draußen kalt ist, verbraucht unser Körper mehr Energie, um die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten.
Galvanic Skin Response (GSR) Sensor – Die menschliche Haut ist ein guter elektrischer Leiter. Noch besser ist es, wenn es nass ist. Der GSR-Sensor auf dem Basis B1-Band misst die Leitfähigkeit der Haut einer Person, die in direktem Zusammenhang damit steht, wie viel Schweiß vorhanden ist. Die Feuchtigkeitsabgabe der Haut wiederum verrät viel über die Belastung des Trägers während des Trainings, was in Kombination mit Temperatur- und Herzfrequenzdaten ein klares Bild davon liefert, wie eine Person auf unterschiedliche Aktivitätsniveaus reagiert.

Alle diese Daten fließen in das „Gehirn“ von Basis, wo komplexe Algorithmen nach Mustern suchen, die für die körperliche Aktivität des Trägers und die Herzreaktion auf diese Aktivität einzigartig sind. Nach einigen Analysen gibt das Gerät nützliche Messwerte wie verbrannte Kalorien, geschlafene Stunden, zurückgelegte Schritte und Herzfrequenz zurück, die den Benutzern helfen können, Maßnahmen zur Verbesserung ihrer Gesundheit und ihres Wohlbefindens zu ergreifen. Zusätzliche Algorithmen auf der Basis-Website bieten noch mehr Analysen und Berichte, einschließlich der Frage, wie ein Benutzer im Vergleich zu anderen Basis-Teilnehmern abschneidet.

Klingt gut? Bereit zu kaufen? Weiter lesen.

Kaufen Sie das Basis B1 Band

Das MOTOACTV, eines aus einer Gruppe von Self-Tracking-Geräten, die auf den Markt kommen, hatte ebenfalls einen Auftritt auf der CES 2012.

Zum jetzigen Zeitpunkt war das Basis B1-Band noch nicht im Einzelhandel erhältlich. Sie können das Gerät jedoch auf der Basis-Website vorbestellen. Wenn es in die Regale kommt, kostet es Sie 199 US-Dollar. Damit erhalten Sie den Monitor und ein Band sowie die Basisversion des Online-Dashboards. Wenn Sie etwas mehr ausgeben müssen, können Sie zusätzliche Bänder (ja, der Basis-Monitor lässt sich leicht abnehmen) und ein Abonnement für einen webbasierten Premium-Service kaufen, der eine robustere Reihe von Analysen und Berichten bietet.

Basis wird einer harten Konkurrenz durch andere bereits auf dem Markt etablierte, von Benutzern getragene Self-Tracking-Geräte ausgesetzt sein. Jawbone UP ($ 99,99) sieht aus wie ein Armband, enthält aber einen Bewegungssensor, um Bewegung und Schlaf zu verfolgen. Es übermittelt Daten an eine iPhone-App, die es einfach macht, Gesundheitsstatistiken zu überwachen und mit anderen UP-Benutzern in Verbindung zu bleiben. Motorolas MOTOACTV(249 $) ähnelt tatsächlich der Basis B1-Band, da sie wie eine Uhr aussieht. Hier enden jedoch die Gemeinsamkeiten. MOTOACTV kombiniert einen MP3-Player mit GPS, um zu verfolgen, wie weit und wie schnell Sie laufen oder Rad fahren. Wenn Sie mit dem Produkt die Herzfrequenz messen möchten, müssen Sie einen zusätzlichen Brustgurt kaufen. Schließlich gibt es noch das BodyMedia LINK Armband (199 $), das von einigen großen Namen unterstützt wird, darunter Jenny Craig, Jillian Michaels und IBM. Ja, Sie haben richtig gelesen – BodyMedia hat IBMs Watson-Team für künstliche Intelligenz angezapft, um neue Algorithmen zu entwickeln, die Daten von den Sensoren des LINK-Armbands, die Wärmefluss, Bewegung und galvanische Hautreaktion messen, effektiver auswerten können.

Wie zu erwarten, sind die mit diesen Produkten verbundenen Patente streng geschützt. Im Februar 2012 reichte BodyMedia eine Patentverletzungsklage gegen Basis Science ein und behauptete, Basis habe BodyMedia-Erfindungen als Grundlage für sein Produkt verwendet. Im Mai reichte Basis eine Widerklage ein und behauptete, dass die Patente von BodyMedia ungültig seien. In einer Pressemitteilung des Unternehmens sagte Jef Holove, CEO von Basis: „Wir glauben, dass diese Anschuldigungen unbegründet sind Reaktion auf unser Marktpotenzial und ein Versuch, unseren Start zu verhindern."

Es ist nicht klar, wann genau der Start erfolgen wird oder ob der Rechtsstreit mit BodyMedia den Markteintritt der Basis-Band verzögert hat. Wenn es verfügbar wird und seinem Hype gerecht wird, wird das Basis B1-Band mit Sicherheit ein paar Wellen durch die Gesundheitstechnologie-Community senden. Und es könnte die Zukunft der Selbstfürsorge darstellen, in der wir alle eine moderne Form des Biofeedbacks praktizieren.

Anmerkung des Verfassers

In letzter Zeit wurde viel über persönliche Gesundheitsakten oder PHRs gesprochen. Ein PHR sind meine Gesundheitsinformationen, die elektronisch erfasst und von mir kontrolliert werden. Wäre ein Produkt wie das Basis B1-Band nicht eine großartige Möglichkeit, einen PHR mit Daten zu versorgen? Wenn dies der Fall ist, könnten Self-Tracking-Gadgets von Neuheiten zu Notwendigkeiten im Gesundheitswesen werden.