Introduction to Our Core Technology: Bioimpedance Analysis

Einführung in unsere Kerntechnologie: Bioimpedanzanalyse

AURA-Geräte und Bioimpedanzanalyse

Aufbauend auf Fortschritten in der Mobiltechnologie und der bioelektrischen Impedanzanalyse (oft als Bioimpedanzanalyse oder BIA abgekürzt) helfen AURA-Geräte den Benutzern, ihre Gesundheit und ihr Wohlbefinden zu überwachen. Wir bieten ein eigenständiges tragbares Gerät oder ein unauffälliges Add-on für Ihre Apple Watch, die beide zuverlässig den Flüssigkeitshaushalt, die Muskelmasse und die Fettdichte messen können.

Obwohl die Technologie hinter der Bioimpedanzanalyse nicht neu ist, ist es neu, dass sie bequem zu tragen ist und zuverlässige Hydratationsmessungen ermöglicht. Heute werden wir uns die grundlegende Technologie und die Ideen, die der Bioimpedanzanalyse und unseren Produkten zugrunde liegen, genauer ansehen. Dann werden wir mehr über Wissenschaft und Methoden sprechen und darüber, wie wir die Technologie weiterentwickeln wollen.

Die Grundlagen von BIA- und AURA-Geräten

Die Bioimpedanzanalyse ist nicht invasiv und nutzt natürliche menschliche Eigenschaften, um verwertbare Daten zu liefern. Insbesondere nutzt die BIA die Fähigkeit des Körpers, den elektrischen Fluss zu behindern. Unsere Produkte enthalten ein dynamisches Impedanzmodell, um verwertbare Daten zu sammeln, wobei Abweichungen in physikalischen Eigenschaften und Zellverhalten berücksichtigt werden, die Abweichungen verursachen könnten.

Um Effizienz und Mobilität zu maximieren, führen AURA-Geräte BIA-Messungen durch, indem sie Wechselstrom von Hand zu Hand durch die Brust des Trägers übertragen. Dies garantiert dem Benutzer Komfort, da schnellere Messungen und ein weniger umständliches System sowie eine hochpräzise Messung im Vergleich zu ähnlichen und komplexeren Designs möglich sind.

Wo wir in der Produktentwicklung stehen

Derzeit bietet die Produktlinie AURA Devices zwei tragbare Optionen: das AURA Strap und ein eigenständiges AURA Band, ein einfaches Add-on für die Apple Watch. Obwohl diese sehr unterschiedlich verwendet werden können, sind die Grundlagen ähnlich. Mit beiden Systemen können Benutzer schnelle Messungen durchführen, indem sie die in die Produkte integrierten Elektroden 30 Sekunden lang berühren.

Dieser 30-Sekunden-Kontakt reicht aus, damit AURA Band oder AURA Strap eine neue Messung durchführen können. Wiederholte Messungen können in einem Diagramm zusammengefasst werden. So erhalten Sportler und gesundheitsbewusste Benutzer aussagekräftige Daten und können Ihren Zustand vor und nach dem Training einfach vergleichen – besonders nützlich für die Überwachung der Flüssigkeitszufuhr und -aufnahme.

‎Technische Herausforderungen

Obwohl die Kernfunktionalität von AURA-Geräten stabil und hochpräzise ist, gibt es immer noch einige Probleme mit kurzfristigen und akuten physiologischen und metabolischen Prozessen, die die Umverteilung von Körperflüssigkeiten regulieren. Wie beispielsweise der temporäre Wasser-, Protein- und Elektrolyttransfer zwischen extra- und intrazellulären Räumen sowie die arterielle, venöse und lymphatische Umverteilung zwischen Körperteilen.

Diese Prozesse können durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst werden, darunter:

  • Kardiovaskuläre Prozesse
  • Ausscheidung
  • Thermoregulierung
  • Schweiß
  • Atmung
  • Körperliche Bewegung
  • Stressreaktionen
  • Haltungsänderungen
  • Emotionale und kognitive Erregung

Aus benutzerzentrierter Sicht ist selbst der für physikalische Messungen erforderliche kurze Elektrodenkontakt eine Herausforderung. Wenn wir die für Tests erforderliche Zeit verkürzen und unsere biologischen Modelle erweitern können, bedeutet dies für die Benutzer einen enormen Vorteil in Bezug auf Komfort und Gesamtnutzen.

Die Wissenschaft voranbringen

Mit einer soliden Grundlage und erweiterten Produkttests planen wir, diese Herausforderungen durch kontinuierliche Forschung zu reduzieren. Mithilfe der verallgemeinerten linearen Mischeffektmodelle (GLMM) und des Akaike-Informationskriteriums (AIC) hoffen wir, die Protokolle zu verbessern, die AURA-Geräte zum Sammeln, Analysieren und Aufbereiten von Benutzerdaten verwenden.

Die erste Phase unserer biologischen Tests diente der Validierung des volumetrischen Ansatzes der Bioimpedanzanalyse. Nach unseren Untersuchungen liefert diese Methode die genauesten Ergebnisse. Dennoch bleibt die Eingrenzung der Messungen und Ergebnisse auf die verschiedenen Flüssigkeitskompartimente des Körpers für alle BIA-Methoden eine Herausforderung.

‎Ergebnisse verbessern

Dies ist auch eines der größten Hindernisse für die Erzielung möglichst genauer Ergebnisse, obwohl unsere aktuellen Studien zeigen, dass AURA-Geräte mindestens so zuverlässig sind wie intelligente Waagen. Probleme mit der Einhaltung von Vorschriften verschleierten auch das wahre Ergebnis von Langzeitstudien und unterstrichen, wie wichtig es ist, Messungen für Benutzer effizienter zu gestalten.

Schweiß hat sich in der Forschung als besonders nützlich erwiesen. Das Vorhandensein von Schweiß, wenn ein Benutzer die AURA-Elektroden berührt, um eine Messung vorzunehmen, verbessert tatsächlich die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Messung. Indem wir die Eingaben genauer den Schweißdrüsen zuordnen, können wir die Zuverlässigkeit unserer Datenerfassung und -analyse steigern.

‎Einfluss von Geschlecht und ethnischer Zugehörigkeit

Bisher haben unsere Studien eher bestätigt, dass das volumetrische Modell der BIA genauer ist als Alternativen. Es reagiert beispielsweise weniger empfindlich auf störende Effekte wie Flüssigkeits- und Nahrungsaufnahme. Aber beeinflussen auch Geschlecht und ethnische Zugehörigkeit die Ergebnisse?

Wir wissen, dass es aufgrund genetischer Faktoren Unterschiede im Stoffwechsel und in den Herz-Kreislauf-Aktivitäten gibt. Angesichts der vielfältigen Rolle der Genetik ist das nicht allzu überraschend. Beispielsweise spielt das Protein PGC-1α eine Rolle bei der Muskelbildung und dem Hauttonus.

Um diese Unterschiede zu berücksichtigen, berücksichtigen AURA-Produkte Geschlecht und Hautfarbe. Mithilfe der Fitzpatrick-Skala für die menschliche Hautfarbe können wir Formeln für den Grundumsatz für weibliche und männliche Benutzer korrigieren.

Laufende Bemühungen

Über die Grundlagen hinaus haben wir noch weitere Ziele, wie wir die Funktionalität erweitern und in welche Richtung sich zukünftige Forschungen richten sollen. Insbesondere wird AURA dynamischere Hydratationsmaßnahmen auf der Grundlage einer Vielzahl von Eingaben entwickeln:

  • Grad der Dehydration (Hypohydratation)
  • Niveau der normalen Flüssigkeitszufuhr
  • Zur Wiederherstellung erforderliche Rehydratationsmenge
  • Grad der Überwässerung (Hyperhydratation)

Wir können auch eine Reihe spezifischerer Eingaben verwenden, wie etwa kurzfristige Veränderungen des Körpergewichts und sogar subjektive Messungen (Schwindel, Durst, Müdigkeit usw.). Zukünftige Modelle werden auch spezielle Standortdaten (Höhe, Wetter) und Stressfaktoren wie Jetlag oder unregelmäßige Arbeitszeiten berücksichtigen.

Abschluss

Mit zunehmendem Umfang unserer Forschung konnten AURA-Geräte immer genauere Ergebnisse liefern. Unsere aktuellen Lösungen bieten zwar ähnlich zuverlässige Messungen von Flüssigkeitszufuhr, Fett und Muskeln in einem praktischeren Formfaktor als herkömmliche Waagen, aber es ist noch mehr möglich. Durch die Zusammenstellung von Benutzerdaten und Forschung erwarten wir, die Ergebnisse und die Benutzerfreundlichkeit im Laufe der Zeit zu verbessern.

*Der Artikel basiert auf unserem Whitepaper der Forschungs- und Entwicklungsabteilung. Die Vollversion finden Sie hier: shop.auradevices.io/pages/science

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