Pametni satovi nisu baš precizni

Pametni satovi (eng. smartwatches) su uređaji koji se mogu nositi u svakodnevnom životu. Oni su ekvivalent uobičajenom ručnom satu i nude funkcije slične pametnom telefonu. Ove funkcije uključuju pristup Internetu, upućivanje poziva, ažuriranja vremena, tekstualne ili video poruke, GPS navigaciju, informacije o zdravlju, fizičkoj kondiciji, itd.

PAMETNI SATOVI

Pametni satovi su svake godine sve moćniji. Kompanije kao što su Apple, Garmin, Huawei, Fitbit, Samsung, Xiaomi i druge uvijek dodaju nove funkcije svojim uređajima koje prate sve, od jednostavnog brojanja koraka do potencijalnog otkrivanja apneje u snu. Zapravo je prilično nevjerovatno koliko parametara ovi mali računari mogu da prate tokom dana.

Senzori u današnjim pametnim satovima mogu pratiti otkucaje srca, spavanje, nivoe kiseonika u krvi, mjeriti temperaturu, pa čak rade i EKG mjerenja. Međutim, ako ste se ikada zapitali koliko su prikazane vrijednosti tačne, ispostavilo se da trpanje gomile senzora u mali sat ne daje najtačnije rezultate – ko bi rekao? Ako vidite skokove ili padove u očitavanju pojedinih stanja, nemojte parničiti – to se dešava svima.

 

Brojanje koraka

Možda će biti mnogi biti razočarani, ali broj izmjerenih koraka možda nije tačan. Dobijeni broj je možda tačan unutra vrijednosti od stotinu koraka, ali da se kladite na njega baš i ne.

Ljudi nose svoje pametne satove vezane za zglobove, a uređaji zasnovani na zglobu moraju da urade mnogo nagađanja da bi brojali korake. Većina uređaja to radi koristeći nešto što se zove troosni akcelerometar – mali modul koji “osjeća” ubrzanje. Tu su i žiroskopi koji pomažu da se prati orijentacija, a visinomjeri pomažu u praćenju visine.

Akcelerometri, žiroskopi i visinomjeri mogu biti najbolji alati za nosive uređaje da osjete korake, ali uvijek mogu biti zavedeni. Zašto? Zato što smo svi ljudi i svi se krećemo tokom dana na načine koji nisu tradicionalni koraci. Uređaji osjećaju i bilježe te pokrete i potencijalno misle da su koraci. Kod pojedinih uređaja je potrebno samo sjedeći pomjeriti nekoliko puta ruku sa satom kroz vazduh, osvježiti ekran sata i pojaviće se novi broj koraka.

Osim toga, različiti uređaji koriste različite algoritme za praćenje svih ovih podataka, tako da dva različita uređaja neće prijaviti iste brojeve.

Otkucaji srca

Većina današnjih nosivih uređaja takođe dolazi sa optičkim senzorima otkucaja srca. Neki uređaji bilježe cjelodnevni puls, neki svakih nekoliko minuta, a neki snimaju samo kada ručno pritisnete dugme ili započnete trening. Otkucaji srca u mirovanju i aktivni puls, zone otkucaja srca i drugi detaljni detalji o pulsu takođe su netačni većinu vremena.

Optički senzori otkucaja srca funkcionišu tako što sijaju LED svjetlo direktno na kožu i prate kako se ta svetost odbija od krvnih sudova. Senzori u uređaju zatim pokupe sve te informacije i obrađuju ih u lako razumljiva očitavanja pulsa. Međutim, postoji niz faktora koji mogu iskriviti ove podatke. Boja kože, količina dlaka na zglobu i koliko čvrsto se nosi uređaj mogu uticati na te brojeve otkucaja srca u mirovanju i aktivnom radu. Uređaji mogu dati prilično pogrešne podatke prilikom vježbanja, jer zbog znoja senzori ne uspiju u potpunosti da zabilježe otkucaj srca. Bilo je nekoliko različitih studija^{1 2 3} koje pokazuju da su uređaji prilično dobri u mjerenju otkucaja srca u mirovanju ili u oporavku, ali postaju manje precizni kako se povećava intenzitet vježbanja.

Tu treba uzeti u obzir da svi senzori nisu isti. Različite kompanije koje prave pametne satove nabavljaju senzore otkucaja srca iz različitih kompanija, a svi ti senzori nisu na istom nivou – neki od njih mogu biti nekoliko generacija ispred drugog.

EKG

Pametni satovi sa EKG (elektrokardiogram) mogućnostima mogu otkriti da li korisnici ovih uređaja imaju atrijalnu fibrilaciju, stanje koje uzrokuje nepravilan rad srca i vodeći je uzrok moždanog udara. U suštini ovo očitavanje korisnicima govori da li imaju zdrav srčani ritam.

Korisnici moraju znati da tačnost EKG funkcije pametnog sata može zavisiti od faktora kao što su kvalitet senzora, softverski algoritmi i usklađenost korisnika sa odgovarajućim uputstvima za upotrebu. Važno je napomenuti da su pametni satovi sa EKG senzorima prvenstveno dizajnirani za praćenje ličnog zdravlja i nisu namijenjeni za preciznu medicinsku dijagnozu.

Sa druge strane, EKG funkcionalnost u najnovijem Apple Watch pametnom satu iako nije toliko tačna kao EKG koji bi se mogao uraditi u klinici ili bolnici i dalje može biti koristna u potencijalnom upozoravanju ljudi na probleme i podsticanju da dalje istražuju i da se konsultuju sa zdravstvenim radnikom.

Sagorijevanje kalorija

Sagorijevanje kalorija je stvarno teško procijeniti. Većina uređaja mjeri kretanje tijela i kombinuje to sa visinom, težinom, polom i godinama. Ponekad su tu postavljenja i pitanja o životnom stilu tokom podešavanja uređaja, pa i ti podaci se uzimaju u obzir.

Međutim, suština problema je što bez obzira na sve parametre koje pametni sat uzima u obzir, on ne može znati određene stvari o tijelu osobe koja ga koristi. Na primjer, uređaji nagađaju relativne proporcije mišića i masti korisnika, a te stvari imaju mnogo veze sa utroškom energije tokom mirovanja. Analiza koja pokriva 60 objavljenih studija pokazala je da ovi uređaji nisu baš precizni u mjerenju potrošnje energije, posebno za manje energične aktivnosti poput šetnje ili kućnih poslova.

Opet, to ne znači da su beskorisni, pa ako neko želi da smrša i želi da prebroji sagorjele kalorije kao dio napora u ishrani i vježbanju, onda ovi uređaji mogu pomoći u tome. Uprkos svim potencijalnim netačnostima, takođe postoji mnogo dokaza da ovi uređaji mogu podstaći korisnike da budu aktivniji i da im pomognu da postanu spremniji, pod uslovom da se bave svojim uređajem i postave ciljeve prema kojima zaista teže.

Mjerenje kiseonika u krvi (Sp02)

Pametni satovi mjere nivo kiseonika u krvi (Sp02), gdje je normalna zasićenost kiseonikom u krvi u ljudskom tijelu iznad 95%. Što je veći sadržaj kiseonika u krvi, bolji je ljudski metabolizam, ali treba znati da i visok sadržaj kiseonika u krvi nije dobar fenomen. Funkcija mjerenja kiseonika u krvi pametnog sata zapravo ocjenjuje zdravlje mjerenjem zasićenosti kiseonikom u arterijskoj krvi čovjeka.

Modul za praćenje kiseonika u krvi pametnog sata sastoji se od tri dijela: optičkog senzora, prednjeg sistema za akviziciju signala i algoritma. Princip se zasniva na različitim stopama apsorpcije oksihemoglobina (HbO2) i deoksihemoglobina (Hb) u krvi crvene svjetlosti i infracrvene svjetlosti. Crvena i infracrvena svjetlost se zrače na kožu preko optičkog senzora, a zatim na krvne sudove ispod kože. Nakon refleksije crvene i infracrvene svjetlosti, kiseonik u krvi se izračunava algoritmom. Optički senzor je jezgro modula za detekciju kiseonika u krvi, koji se obično sastoji od nekoliko LED svjetla i dioda.

Kao jezgro mjerenja kiseonika u krvi, tačnost optičkih senzora je veoma važna za tačnost rezultata mjerenja. Na primjer, odstupanja u talasnoj dužini crvene svjetlosti koju proizvodi dioda mogu izazvati netačne rezultate mjerenja. To je u jednom slučaju dovelo do toga da je kompanija Apple suočena sa tužbom, jer senzori kiseonika u krvi ne rade ispravno na tamnoj koži. Istraživanja pokazuju da ovo može biti problem sa mnogim senzorima kiseonika u krvi. Sudeći po stvarnom efektu trenutnog pametnog sata za mjerenje kiseonika u krvi, iako postoji poboljšanje u tačnosti, još uvijek postoji određeni jaz između postizanja medicinskog nivoa praćenja kiseonika u krvi.

Praćenje spavanja

Među svojim brojnim funkcijama, pametni satovi takođe mogu pratiti i najveći izvor neaktivnosti: spavanje. Da bi to postigli ovi uređaji imaju različite karakteristike praćenja u zavisnosti od proizvođača uređaja, ali neke uobičajene mogućnosti uključuju:

• Trajanje spavanja: Praćenjem vremena kada je korisnik uređaja neaktivan, uređaji mogu da snimaju kada korisnici noću zaspe i kada se bude ujutru.
• Kvalitet sna: Ovi uređaji mogu da otkriju prekid sna, obavještavajući korisnike kada se trzaju, okreću ili bude tokom noći.
• Faze spavanja: Neki sistemi za praćenje prate faze sna i podešavaju da se alarm aktivira tokom perioda kada korisnik spava manje duboko. U teoriji, to korisnicima olakšava da se probude.
• Faktori životne sredine: Neki uređaji bilježe faktore životne sredine kao što su količina svjetlosti ili temperatura u spavaćoj sobi.

Dok na izgled uređaji kroz opciju praćenja spavanja mogu prikupiti mnogo informacija o navikama spavanja korisnika, postoji jedna važna stvar koju uglavnom ne rade: Oni ne mjere spavanje direktno. Umjesto toga, oni često mjere neaktivnost kao surogat za procjenu sna i daju neke pretpostavke o tome koliko korisnici zapravo spavaju. Za tačne podatke o navika spavanja, korisnici bi morali uraditi medicinsku studiju spavanja, koja prati moždane talase kako bi analizirala faze sna kroz koje prolazite tokom noći.

Ipak, ovi uređaji definitivno mogu biti korisni u prepoznavanju obrazaca u navikama spavanja korisnika. Na primjer: Da li je korisnik usporen ujutro kada spava od 22:00 do 06:00 časova, a ima više energije kada zaspi u 23:00, a budi se u 07:00 časova? Da li je bolji san kada se spava u hladnoj ili toploj sobi? Da li je san bolji danima kada se vježba i slično.

Temperatura

Temperatura ljudskog tijela je vitalni znak i koristi se za procjenu stanja tijela u bilo kom trenutku. Prosječna tjelesna temperatura nije tačan podatak već se radi o rasponu koji se kreće od 36,6 stepeni Celzijusa do 37,2 stepena Celzijusa i kod mnogih bolesti povišena temperatura je prvi znak bolesti.

Jedan od senzora prisutnih u nekim pametnim satovima je senzor tjelesne temperature za koji je važno napomenuti da trenutno može da mjeri temperaturu kože. Sposobnost senzora temperature u pametnim satovima je ograničena, jer ovaj senzor mjeri temperaturu kože otkrivajući suptilne promjene tokom vremena. On ustvari mjeri male promjene tjelesne temperature dok korisnici uređaja spavaju, tako da umjesto dobijanja tačne temperature kao kod standardnog termometra, korisnici ustvari vide fluktuacije temperature u odnosu na osnovno očitavanje.

Korisnici bi trebali imati na umu da pametni satovi sa senzorima temperature prvenstveno dizajnirani za mjerenje temperature kože i njihova tačnost može da varira, pogotovo što na tačnost ovih senzora mogu uticati spoljni faktori.

(NE)TAČNOST DOBIJENIH PODATAKA

Prva stvar koju korisnici očekuju je da dobiju tačne podatke, jer su te uređaje platili i imaju očekivanja da oni tačno rade. Niko ne želi da potroši novac na nešto što ne funkcioniše onako kako je zamišljeno, međutim to nije svijet u kojem živimo. Da bi se ovo razumjelo, moraju se u obzir uzeti sljedeći faktori:

Algoritmi i metode praćenja.

Jedan od glavnih faktora koji utiču na tačnost uređaja za praćenje zdravlja leži u algoritmima i metodama koje različite kompanije koriste za praćenja. Svaka kompanija, ima svoje algoritme koji obrađuju neobrađene podatke sa senzora kako bi prikazali zdravstvene podatke. Ovi algoritmi se često čuvaju u tajnosti, što otežava procjenu njihove tačnosti i upoređivanje jedan sa drugim.

Razlike u individualnoj fiziologiji.

Još jedan faktor koji treba uzeti u obzir su varijacije u individualnoj fiziologiji. Ljudi imaju različite tipove tijela, nivoe kondicije i zdravstvene uslove, što može uticati na to kako njihova tijela reaguju na vježbanje i druge aktivnosti. Pošto je većina nosivih uređaja dizajnirana na osnovu opštih podataka o populaciji, oni možda neće uvijek uzeti u obzir ove individualne razlike. Ovo može dovesti do neslaganja u zdravstvenim mjerenjima, posebno za ljude koji su izvan “prosječnog” opsega.

Pozicioniranje i nošenje pametnog sata.

Način na koji korisnici nose pametni sat takođe može uticati na njegovu tačnost praćenja. Većina proizvođača pametnih satova preporučuje nošenje uređaja čvrsto na zglobu, tik iznad zglobne kosti. Međutim, faktori poput veličine zgloba, oblika, pa čak i načina na koji se pomjera ruka, mogu uticati na mjerenja. Ako je pametni sat previše labav, možda neće održavati dosljedan kontakt sa kožom korisnika, što dovodi do netačnih očitavanja otkucaja srca.

Ograničenja u tehnologiji senzora.

Konačno, ograničenja u tehnologiji senzora igraju značajnu ulogu u tačnosti praćenja. Iako su senzori u nosivim uređajima daleko napredovali, oni i dalje imaju svoje nedostatke. Neki uređaji mogu da koriste naprednije senzore, koji mogu da mjere količinu mišića, masti i vode u tijelu. Drugi bi mogli da koriste manje sofisticiranu tehnologiju, kao što je slučaj sa nekim jeftinim satovima. Tako da, tip i kvalitet senzora mogu u velikoj mjeri uticati na tačnost prikupljenih podataka.

 

ZDRAVLJE

Jedna od prodajnih tačaka mnogih nosivih uređaja je to što mogu pomoći korisnicima da budu zdravi i ostanu zdravi. Međutim, ne treba ih miješati sa pravim “medicinskim uređajima”. Pametni satovi mogu da koriste bilo koju od metodu mjerenja pomenutih kao dio opštih algoritama za procjenu zdravlja, ali ne mogu da obezbijede specifične medicinske podatke ili dijagnoze. Tako da pojedini proizvođači imaju tendenciju da u tehničkoj dokumentaciji prave razliku u odnosu na marketing. Tako Fitbit Sense dokumentacija kaže da funkcije uređaja nisu namijenjene za dijagnostikovanje ili liječenje bilo kog zdravstvenog stanja. Namjena je da jednostavno pomogne u nadgledanju u praćenju informacija. Kompanija Apple za svoj Apple Watch kaže da je “proaktivni zdravstveni monitor”.

U suštini, potrebno je regulatorno odobrenje koje znači da su oni posebno uporedni sa prethodno odobrenim medicinskim proizvodima i daju ekvivalentne performanse u specifičnoj oblasti procjene. Ovo omogućava proizvođaču uređaja da podnese više zahteva, kao i upotrebu proizvoda u specifičnim okruženjima vezanim za oblast odobrenja. Regulatorna granica je jasna i nalazi se na vrhu ekosistema proizvoda i aplikacija koji predstavlja kontinuum od pametnih satova do zdravstvene/medicinske njege.

POVEĆANJE PRECIZNOSTI MJERENJA

Korisnici koji svaki dan nose svoje pametne satove, a žele da ove uređaje maksimalno iskoriste imaju nekoliko mogućnosti da povećaju preciznost dobijenih mjerenja na senzorima koje će poslije algoritmi pretvoriti u razumljive informacije.

Najbolji opcija za korisnike je da slijede uputstva proizvođača. Da, potrebno je pročitati malo uputstvo za upotrebu koje dolazi uz uređaj, jer se tu vrlo vjerovatno nalazi nekoliko korisnih savjeta od strane proizvođača. Pored toga, proizvođači često dodaju nove savjete na svojim Internet stranicama, a tu su i službeni forumi proizvođača kojima se korisnici mogu pridružiti i razmjenjivati mišljenja sa drugim korisnicama.

Pored toga korisnici mogu isprobati i nekoliko opštih smjernica kako bi uređaj mogao dobiti preciznija očitavanja:

Nositi pametni sat čvrsto na zglobu.

Pametnom satu će biti mnogo teže da razlikuje pokrete dok se kreće od jednog kraja do drugog kraja zgloba. Ovo je posebno važno za tačnost senzora otkucaja srca. Sat treba pokušati čvrsto pričvrstiti za zglob tako da se ne pomjera, ali ne toliko da postane neudoban.

Ne nositi na dominantnoj ruci.

Pametni sat treba da pokuša da ignoriše sve pokrete koji nisu povezani sa normalnim hodanjem ili trčanjem, ali kao što je pomenuto, nijedan uređaj nije savršen. Jednostavna činjenica je da će se nedominantni zglob vjerovatno pomijerati rjeđe od dominantnog zgloba tokom dana, tako da je ovo način da se smanji broj pokreta koji će izazvati lažna očitavanja gdje god je to moguće.

Napraviti podešavanja u aplikaciji.

Svako drugačije pomjera svoje tijelo. Većina aplikacija koje dolaze uz pametne satove omogućava podešavanje određenih stvari kao što je dužina koraka kako bi se omogućilo da nosivi uređaj preciznije prati stvari. Ako korisnik pravi duže ili kraće od prosječnih koraka za svoj tip tijela, možda je potrebno promijeniti ova podešavanja u aplikaciji. Određene aplikacije takođe omogućavaju da se promjeni osjetljivost praćenja sna, automatsko prepoznavanje aktivnosti i još mnogo toga.

Kupovina pravog uređaja.

Većina današnjih uređaja može da obavi nekoliko osnovnih mjerenja, ali nisu svi napravljeni jednako. Ne kupovati jeftine uređaje ako su potrebni tačni podaci; umjesto toga, treba kupiti uređaj od 500 evra . S druge strane, vjerovatno ne treba kupiti GPS sat za trčanje od 500 evra ako je potreban samo pristojan način za praćenje broja koraka. A ako nekome trebaju veoma tačni podaci otkucaja srca, bolja je opcija kaiš za grudni koš sa senzorom otkucaja srca.

 

ZAKLJUČAK

 Pametni satovi su veoma lični, funkcionalni i često pristupačni dijelovi tehnologije koji zaista mogu da prate suludu količinu podataka, ali je važno imati na umu ograničenja. I uprkos odstupanju u tačnosti podataka, još uvijek postoje određene prednosti kada je u pitanju korištenje medicinske tehnologije u pametnim satovima. Iako pametni satovi ne mogu dati savršena, neupitna mjerenja, oni pružaju više nego dovoljno informacija korisnicima koje mogu ukazati na to da je vrijeme za posjetu medicinskom stručnjaku.

Potrebno je razumjeti da je danas ova tehnologija sposobna za praćenje zdravlja u realnom vremenu nova norma. Od osnovnog mjerila vremena do uređaja za praćenje fitnesa, pa do uređaja za praćenja zdravlja, sposobnosti pametnog sata se ne mjere onim što može da uradi danas, već onim što može da ponudi sutra. Na kraju krajeva, jedino ograničenje u napretku ove tehnologije je nečija mašta.