Приложения и гаджеты для анализа сна
Чтобы определить, как сон влияет на ваше самочувствие и сколько нужно спать именно вам – начните анализировать сон.
Для чего анализировать сон
Во сне наш организм проходит через несколько фаз сна, которые сменяют друг друга каждые 90 минут – быстрый сон и глубокий сон. Во время глубокого сна мозг и тело отдыхают, организм восстанавливает силы. А в фазу быстрого мы видим сны и мозг работает даже активнее, чем днем.
Задача приложений и гаджетов для трекинга сна – анализировать фазы сна и разбудить вас в быструю фазу, когда организм больше всего готов к пробуждению. Ведь обычный будильник звенит ровно в то время, на которое вы его завели, а трекер старается поймать лучший момент для пробуждения.
И главное, анализ сна помогает увидеть, что влияет на качество сна – тренировки, переработки, перелеты, алкоголь, переедание, и как это отражается на уровне энергии и стресса, а также есть ли у вас недосып и насколько вы соблюдаете режим.
Как работают трекеры сна
Чтобы следить за тем, как вы спите, трекеры используют несколько технологий: анализ звуков, движений и пульса.
Анализ звуков с помощью микрофона распознает храп и разговоры во сне, а также учитывает ваши движения (переворачивания, подъемы во сне) для определения фазы сна.
Анализ движения с помощью датчика акселерометра учитывает количество и амплитуду движений во сне, что помогает определить фазу сна. Чем больше вы двигаетесь, тем ниже качество сна и значит, вы хуже высыпаетесь.
Анализ пульса используется для более точного определения фаз сна, т.к. увеличение частоты сердечных сокращений (пульса) – признак выхода из глубокой фазы.
Какие бывают трекеры для анализа сна
Выбор трекеров сейчас довольно большой – от мобильных приложений до специальных гаджетов для кроватей.
Мобильные приложения:
SleepCycle – приложение для iPhone. Обладает запатентованной технологией анализа движений и глубины сна по звукам. Это позволяет паре, которая спит в одной кровати, пользоваться приложением в специальном групповом режиме: благодаря синхронизации, звуки от одного человека отделяются от звуков другого.
Sleep As Android – считается лучшим приложением для владельцев смартфонов на Android. Следит за вашими движениями во время сна с помощью акселерометра.
Pillow – приложение для iPhone и Apple watch. Использует анализ звуков и движений, при этом дает возможность выбора – использовать микрофон или нет, что хорошо, если у вас не очень сильная батарея в телефоне.
Как подключить приложения к Welltory: установите на телефон любое приложение и в его настройках разрешите передачу данных в Здоровье (для iPhone) или Google Fit (для Android) – оттуда информация о сне попадет на графики Аналитики в Welltory.
Фитнес-трекеры и часы:
Мы подобрали наиболее точные и популярные фитнес-трекеры для анализа вашего сна:
Как подключить передачу данных в Welltory: установите на телефон приложение вашего девайса и в настройках разрешите передачу данных в Здоровье (для iPhone) или Google Fit (для Android).
Обратите внимание! Трекеры Jawbone и Fitbit вы можете подключить напрямую к Welltory: для этого в меню Источники данных найдите иконку вашего трекера и введите логин и пароль.
Настольные устройства и накладки на кровать
Sence – одно из самых интересных устройств на рынке. Маленький датчик крепится к подушке, а умный светильник анализирует освещение и температуру в комнате. Перед тем, как вы ложитесь спать, он подскажет, что стоит проветрить спальню.
Как подключить передачу данных в Welltory: установите на телефон приложение от Sense и в настройках разрешите передачу данных в Здоровье (для iPhone).
Еще один настольный трекер сна – Withings Aura. В набор входит накладка под матрас и лампа, которая управляет освещением в комнате и включает звуки для лучшего засыпания.
Как подключить передачу данных в Welltory: Withings подключается напрямую – для этого в меню Источники данных найдите иконку Withings и введите свой логин и пароль.
Как работают трекеры сна и можно ли им доверять
Уже давно следите за своим сном с помощью специального трекера? А уверены ли вы в том, что он вас не обманывает?
Большинство трекеров сна отслеживают движения тела, основываясь на этих данных, они показывают, сколько человек спал в той или иной фазе (медленный и быстрый сон). Некоторые устройства также следят за изменениями частоты сердечных сокращений во время сна.
Однако как показали исследования, по сравнению с полисомнографическими тестами, которые эксперты используют для диагностики нарушений сна, трекеры являются точными только в 78% случаев при определении соотношения сна и бодрствования. А если учитывать время, которое требуется человеку чтобы заснуть, цифры падают до 38%.
Все дело в том, что во время полисомнографических тестов врачи отслеживают мозговые волны, частоту сердечных сокращений, дыхание, уровень кислорода в крови, а также движения тела и глаз с помощью электродов, прикрепленных к коже головы и тела. Сложно сравнивать такое количество показателей всего с одним или двумя! Кроме того только анализ мозговых волн может сказать спит человек или бодрствует, а главное, узнать на какой стадии сна он находится.
Поскольку трекеры сна измеряют всего два показателя (в лучшем случае), многие ученые считают их и вовсе бесполезными. Даже если «умный» браслет может сказать о том, спите вы или нет, указать на фазу сна он не сможет так как, человек ворочается во время всех стадий.
Исследования также показывают, что устройства для сна недостаточно эффективны для людей с бессонницей. Как правило, когда человек не может уснуть он старается оставаться неподвижным, чтобы «не спугнуть сон», что изрядно запутывает трекер.
Часы, которые могут отслеживать пульс, более точны при измерении фаз сна, потому что частота сердечных сокращений колеблется на разных стадиях. Однако многие эксперты все еще не уверены в точности таких устройств из-за ограниченных исследований.
Еще одно исследование говорит о том, что трекеры сна могут быть даже вредны, особенно для людей, которые страдают бессонницей. Как оказалось, данные сна сильно влияют на эмоциональное состояние и уровень концентрации в течение дня, даже если результаты трекера неверны. Учитывая, что люди, которые сталкиваются с расстройством сна, с большей вероятностью используют такие устройства, это может только усугубить их проблему.
Учитывая тот факт, что ученые уже не раз доказали связь между качественным сном и здоровьем, советуем лучше следить за «гигиеной сна» и прочитать наши советы о том, как это сделать.
Что такое трекер сна и как он работает?
Сон человека состоит из повторяющихся циклов фаз быстрого и медленного сна. Проверить, проходит ли ваш организм все необходимые стадии, можно в специально оборудованной лаборатории.
Но более доступный вариант — воспользоваться трекером сна. Это самое популярное устройство для определения фаз сна. Гаджет анализирует физиологические процессы пользователя ночью, а с утра загружает подробный отчет на его смартфон.
Датчики записывают дыхание и звуки
Трекер сна выглядит как обычный фитнес-браслет или небольшая беспроводная коробочка. При помощи запрограммированных алгоритмов и датчиков он определяет фазы медленного и быстрого сна. В трекере есть звукозаписывающий датчик, пульсометр и акселерометр.
Чувствительный механизм сохраняет и анализирует все звуки, которые пользователь издает во сне.
Пульсометр считывает сердцебиение
На обратной стороне браслета есть оптический сенсор. Он излучает свет на кожу и анализирует уровень его поглощения. Это позволяет прибору определить частоту сердечного ритма.
Когда пульс повышается, трекер отмечает переход из фазы медленного в фазу быстрого сна. Акселерометр в то же время отслеживает любые, даже самые мельчайшие движения спящего человека.
Оптимальное время для пробуждения — фаза быстрого сна
Акселерометр и пульсометр позволяют вычислить фазу быстрого сна. Благодаря этому трекер будит пользователя в наиболее подходящий момент, когда организм физически готов проснуться.
Это происходит при учащении сердцебиения и первых движениях по истечении пяти полных циклов сна. В таком случае человек просыпается отдохнувшим и бодрым.
А если пользователю нужно проснуться в определенное время — трекер выбирает оптимальный момент в заданном временном диапазоне. Это главное отличие будильника в трекере от обычного. Он не выдергивает человека из сна, а бережно будит его в подходящий момент.
Где купить?
Датчики для отслеживания сна встроены в современные модели умных часов. Например, в Apple Watch даже есть стандартное приложение «Сон». Однако оно предоставляет ограниченную статистику и не дает пользователю советов о том, что с этими данными делать.
Более точны специальные устройства, у которых нет других функций кроме мониторинга сна. Они синхронизируются с приложением на смартфоне. Программа каждое утро, каждую неделю и каждый месяц формирует подробные отчеты о качестве отдыха пользователя.
Один из таких гаджетов —Sleepdot от Askona. Это небольшое устройство крепится к краю подушки и работает через безопасный для человека протокол Bluetooth.
Он считывает дыхание, движения человека и факторы окружающей среды. Кроме данных о сне, он анализирует оптимальные условия для отдыха пользователя.
Как работают трекеры сна и фитнеса и стоят ли они того
Если вы читали статьи о фитнес-трекерах, их, вероятно, написали навязчивые любители тренировок, которые сравнивают их на предмет того, насколько хорошо они могут отслеживать эти велопробеги на километры или марафоны. Ну, я не один из них. Но технология трекеров сна и фитнеса довольно удивительна и о ней стоит написать. И да, они также могут предоставить пользу для здоровья остальным из нас, кто получает физические упражнения, если позволяет время.
За последние несколько лет трекеры, как и большая часть движения за цифровое здравоохранение, прошли долгий путь. Из простых и не очень точных счетчиков шагов нескольких лет назад они превратились в устройства, которые могут контролировать частоту сердечных сокращений, сон и другие показатели жизнедеятельности. Тем не менее, они далеки от совершенства, поэтому они также могут дать незаслуженное впечатление точности.
Как работает пошаговое отслеживание
Простейшей формой подсчета шагов является использование данных с акселерометра устройства и блока инерциальных измерений (IMU) для обнаружения ритмических движений, которые соответствуют движению вперед-назад, которое обычно сопровождает ходьбу или бег. Используя данные от обоих датчиков, устройство пытается отфильтровать ложные срабатывания.
Устройства с высотомерами часто также позволяют подсчитать, сколько лестничных пролетов (или аналогичных) вы совершили. Здесь также требуется объединение датчиков, чтобы высота, получаемая во время вождения или полета, не учитывалась в вашей физической форме (позор для технических журналистов, которые проводят много времени в самолетах).
Отслеживание скалолазания может быть еще более безумным. Например, моя Fitbit Versa регулярно сообщает о том, что десятки этажей поднялись, когда я играю в теннис — даже если предполагается, что каждый этаж представляет 10 футов высоты, полученных во время ходьбы или бега. Напротив, мой Huawei Band 3 Pro не одурачен. Тем не менее, Versa лучше справляется с бегом по лестнице в течение дня.
Фитнес-трекинг: еще одно поле взяло голову от AI
Как и во многих других областях технологий, цифровое здравоохранение значительно улучшилось благодаря использованию ИИ. Например, вместо того, чтобы писать длинные последовательности сложного кода на основе физических моделей для подсчета шагов, современные трекеры полагаются на нейронные сети, которые используют машинное обучение для определения шагов. Точно так же, вместо того, чтобы полагаться на человеческий анализ данных сна для каждого пациента, у трекеров есть системы, которые обучаются на огромных количествах данных, помеченных человеком. В результате они могут классифицировать информацию датчиков от пользователей не только о сне или бодрствовании, но даже о конкретном типе сна.
Как работает мониторинг сердечного ритма
Если у вас когда-либо были проблемы с сердцем, возможно, вы были подключены к машине с различными электродами для контроля вашего сердца (ЭКГ или ЭКГ). Эти электроды измеряют небольшие электрические токи, испускаемые «клетками кардиостимулятора» в вашем сердце. Лучшие кардиомониторы потребительского уровня используют упрощенную версию той же методики. Используется нагрудный ремень с электродами внутри. При таком подходе можно получить как очень точное измерение частоты сердечных сокращений, так и рассчитать вариабельность сердечного ритма (ВСР), все более популярный показатель пригодности.
К сожалению, показания с оптического трекера, размещенного на вашем запястье или в кольце, подвержены колебаниям при движении. В частности, если вы бежите или бегаете с такой же скоростью, что и ваш сердечный ритм, тогда трекер может уловить эту частоту и считать, что это ваше сердцебиение. Это часто называют «проблемой кроссовера». Поскольку только около 0,1 процента света, отраженного от вашей кожи, связано с сигналом сердечного ритма, существует множество возможностей для появления ошибки.
Чтобы помочь с этим, многие трекеры также включают акселерометр, чтобы помочь им игнорировать неверные данные. Количество отраженного света также зависит от уровня окружающего освещения, поскольку, если вы не находитесь в темной комнате или полностью не закрыли руку и запястье, может произойти некоторое загрязнение света от светодиодов. Более мощные устройства включают мониторинг внешнего освещения, чтобы минимизировать эту проблему.
Из-за этих проблем наиболее точными из оптических устройств измерения ЧСС являются повязки и зажимы, которые держатся на вашем пальце. Конечно, ни один из них не так прост в использовании, как трекер на запястье или даже кольцо, поэтому была проделана большая работа по созданию более точного отслеживания частоты пульса для популярных устройств, которые можно носить весь день (и ночь). Производители фирменных моделей из Garmin, Fitbit и др. Заявляют о точности в пределах 5 процентов от устройства медицинского класса для своих наручных трекеров. Это вполне разумно, если вы просто хотите получить общее представление о своем здоровье и оценить, сколько «кардио» времени вы уделяете физическим упражнениям каждый день, но, безусловно, недостаточно для подготовки элитных спортсменов.
В качестве эксперимента я оснастил себя пятью различными устройствами слежения с поддержкой сердечного ритма. Для начала у нас есть матрас Sleeptracker от FullPower под нашим матрасом (который использует давление и вибрацию для измерения частоты сердечных сокращений во время сна). Затем я попробовал часы ZeTime, Fitbit Versa, Huawei Band 3 Pro и недорогой пульсоксиметр с кончиком пальца. В то время как данные из ZeTime почти дали мне коронарную болезнь (она показала некоторые массивные всплески во время сна, которые, конечно, не выглядели здоровыми), остальные четыре трекера в целом были последовательны по шаблону и довольно близки по фактическим значениям. Я уверен, что некоторые из различий были вызваны необходимостью носить несколько одновременно, поэтому ни одно из них не было в идеальном месте. Однако ни одно из этих устройств не является достаточно точным для расчета ВСР. Для этой цели ведущий производитель приложений для HRV EliteHRV полностью поддерживает только устройства с нагрудным ремнем.
Использование ЭКГ для обнаружения A-fib
Хотя Apple Watch 4 не первые носимые устройства, которые могут предоставить пользователям электрокардиограмму (ЭКГ), они, безусловно, являются самыми популярными. В частности, по требованию последние часы Apple Watch могут обеспечить отслеживание ЭКГ и определить, может ли пользователь страдать от нерегулярного сердцебиения — в данном случае фибрилляции предсердий или фибрилляции. Это происходит путем измерения электрических импульсов, посылаемых сердцем, когда они достигают часов. Чтобы получить показания, пользователь кладет палец на часы на 30 секунд, чтобы замкнуть цепь. Сам по себе диагноз нерегулярного сердцебиения может не иметь большого значения, но это является достаточной причиной, чтобы рассмотреть возможность дальнейшей оценки медицинским работником. Apple помогает в этом процессе, предоставляя PDF ЭКГ, который пользователь может переслать своему врачу.
Чтобы проверить эффективность этой возможности, Apple профинансировала обширное исследование, показывающее, что владельцы своих часов Watch 4, использующих эту функцию, получают те же преимущества, что и те, кто носит медицинское устройство в более типичной недельной оценке. Есть очевидные преимущества раннего выявления симптомов возможных заболеваний сердца. Тем не менее, медицинское сообщество разделено по значению диагностики a-fib у здоровых людей без какой-либо специфической склонности к сердечным заболеваниям. В любом случае, эта возможность, безусловно, является вкусом того, что может стать дальнейшим развитием отслеживания здоровья сердца с помощью популярных носимых устройств.
Отслеживание сна по сравнению с исследованиями сна
Мой опыт работы с пятью различными трекерами, которые сообщают о сне, показывает, что потребительские товары могут сделать разумную работу по созданию приблизительной схемы вашего сна и бодрствующих состояний и, возможно, примерно общего времени, проведенного в каждом из обозначенных состояний сна. Их обычно называют Light, Deep и REM, хотя исследователь сна, с которым я говорил, сказал, что с медицинской точки зрения REM достаточно важен, поэтому они начинают с классификации сна на REM и не-REM. В любом случае, нет двух подходящих трекеров.
Облачный AI и собственный датчик Sleeptracker позволяют получать данные о сне, в которых я чувствую себя наиболее уверенно.
Трекер сна, который я использовал дольше всего, это Sleeptracker. Сенсорный блок находится под вашим матрасом, поэтому он абсолютно без проблем. Fullpower также проделала отличную работу по созданию статистики здравоохранения на основе вашего демографического профиля по сравнению с сообществом пользователей. Это позволяет им предоставлять некоторые интересные и потенциально полезные советы по коучингу. Расположение датчика также помогает им измерить частоту дыхания — то, что обычные фитнес-трекеры, которые я использовал, не могли оценить. К сожалению для любопытных, Fullpower не раскрывает никакой информации о датчиках, которые он использует, за исключением того, что они являются собственностью компании.
Fitbit Versa данные сна от той же ночи. Общая картина и общее время схожи, но конкретные этапы варьировались довольно немного.
Большинство других используемых трекеров сна являются просто фитнес-трекерами, которые могут выполнять непрерывный мониторинг сердечного ритма. Они анализируют данные, в том числе данные о том, сколько вы двигаетесь и частоту сердечных сокращений, чтобы оценить, спите ли вы или не спите, и на какой стадии сна вы находитесь. В настоящее время ни один из стандартных фитнес-трекеров не сертифицирован как устройства медицинского уровня или для использования в диагностирование апноэ во сне. Однако при запуске Beddr имеется устройство, которое вы можете прикрепить к лбу, которое также включает пульсоксиметр и может использоваться для обнаружения случаев апноэ. Рынки Fitbit утверждают, что у его Charge 3 и Versa есть датчики SpO2 (Pulse-Ox), но в настоящее время они на самом деле ничего не делают.
Данные сна Huawei за ту же ночь (которые носят рядом с Versa) показывают намного больше времени в глубоком сне, чем у любого другого трекера, что согласуется с его справочными данными на 20-60%, что также кажется высоким по сравнению с используемыми эталонами другими компаниями. Предостережение: ношение двух трекеров на одном и том же запястье или даже по одному на каждом запястье (я пробовал оба способа), безусловно, не идеальный способ сравнить их.
Количественная Самость в пути
Несмотря на то, что потребительским фитнес-трекерам и трекерам сна явно предстоит пройти долгий путь, прежде чем они будут наравне с процедурами медицинского уровня, прогресс был и, вероятно, будет оставаться быстрым. Датчики становятся меньше, дешевле и точнее, в то время как становятся доступными повышенная вычислительная мощность и улучшенные инструменты анализа. То, что пару лет назад заняло большие часы, теперь можно сделать с помощью кольца. В качестве следующего шага обратите внимание на усиление интеграции персональных устройств слежения с профессиональной системой здравоохранения. Это уже начинает происходить на ограниченной основе, но, вероятно, станет обычным явлением.